覆冰导线舞动特性及其引起的导线动态张力 被引量：51

1

作者 王少华 蒋兴良 孙才新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期159-166,共8页

建立了覆冰导线舞动的三自由度物理模型,采用Fluent软件对覆冰导线的空气动力参数进行了数值仿真,在此基础上利用Simulink仿真模块进行了覆冰舞动的动态模拟,得到了覆冰导线舞动的基本特性。根据舞动引起的导线长度变化,计算了舞动引起... 建立了覆冰导线舞动的三自由度物理模型,采用Fluent软件对覆冰导线的空气动力参数进行了数值仿真,在此基础上利用Simulink仿真模块进行了覆冰舞动的动态模拟,得到了覆冰导线舞动的基本特性。根据舞动引起的导线长度变化,计算了舞动引起的导线张力变化,分析了舞动幅值、半波数及线路档距等参数对张力变化量的影响。结果表明:舞动达稳定状态时,垂直方向和水平方向振动波形近似为简谐波;舞动轨迹近似斜椭圆;导线水平张力、悬挂点竖向张力分量变化量都随着舞动幅值增加、档距缩短、弧垂增加而增大;单个半波的舞动导致的导线张力变化范围最大,最易使导线损伤;舞动半波数的奇偶性对张力变化百分比有较大影响。 展开更多

关键词 覆冰 舞动 导线 动态张力

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结冰导线舞动机制分析 被引量：30

2

作者 樊社新 何国金 +2 位作者 廖小平 朱江新 傅忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第14期131-133,共3页

应用稳定性理论并结合线路的实际工况分析了结冰导线的舞动机制。经研究发现:气动升力曲线初始斜率为负且其绝对值足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动阻力曲线初始斜率为正且足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动力矩曲线初始斜率为正... 应用稳定性理论并结合线路的实际工况分析了结冰导线的舞动机制。经研究发现:气动升力曲线初始斜率为负且其绝对值足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动阻力曲线初始斜率为正且足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动力矩曲线初始斜率为正且足够大时,结冰导线可能发生舞动; Den Hartog原理为此结论中的特例。据此结论和对动力学方程的分析得出:结冰导线发生舞动的原因是气动升力曲线初始斜率、气动阻力曲线初始斜率、气动力矩曲线初始斜率可以产生负阻尼或负刚度,从而使得结冰导线吸收风能。 展开更多

关键词 舞动 结冰导线 气动力 负阻尼 负刚度

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覆冰导线舞动的非线性数值仿真研究 被引量：28

3

作者 李黎 陈元坤 +1 位作者 夏正春 曹化锦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期107-111,共5页

导线的覆冰舞动严重威胁特高压输电线路的安全运行。利用能考虑扭转自由度的的两节点索单元,并结合分裂导线等效为单根导线计算方法,建立了连续多档分裂导线舞动分析的有限元模型。同时采用计算流体动力学方法对覆冰导线气动特性进行数... 导线的覆冰舞动严重威胁特高压输电线路的安全运行。利用能考虑扭转自由度的的两节点索单元,并结合分裂导线等效为单根导线计算方法,建立了连续多档分裂导线舞动分析的有限元模型。同时采用计算流体动力学方法对覆冰导线气动特性进行数值模拟,获得了覆冰导线在各风攻角下的气动力系数。基于连续多档导线的有限元模型与气动力系数-风攻角曲线,利用龙格-库塔法对覆冰导线舞动进行非线性数值求解,并自编了FORTRAN程序。通过对汉江大跨越工程覆冰导线的舞动数值仿真分析表明,该方法与程序是可行的,且具有较高的计算效率;并利用该方法研究了风速与初始攻角对舞动的影响,为进一步研究输电线的舞动提供基础。 展开更多

关键词 覆冰导线 舞动 计算流体动力学(CFD) 气动力系数

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准椭圆形覆冰导线气动力特性试验研究 被引量：28

4

作者 马文勇 顾明 +1 位作者 全涌 黄鹏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1409-1413,1427,共6页

通过刚性节段模型高频天平测力风洞试验,对圆形截面、裸导线截面及6种不同类型的准椭圆形覆冰导线气动力特性进行了研究,讨论了紊流度、风向角、覆冰饱满度、覆冰厚度等因素对导线气动力特性的影响以及准椭圆覆冰导线驰振稳定性的一般规... 通过刚性节段模型高频天平测力风洞试验,对圆形截面、裸导线截面及6种不同类型的准椭圆形覆冰导线气动力特性进行了研究,讨论了紊流度、风向角、覆冰饱满度、覆冰厚度等因素对导线气动力特性的影响以及准椭圆覆冰导线驰振稳定性的一般规律.结果表明,紊流度的增加使得模型力系数绝对值在一定范围内变小;覆冰形状和风向对导线气动力特性有很大影响;准椭圆形覆冰导线一定风向角范围内存在驰振可能.试验得到的数据和结论可以为这类覆冰导线的风致响应计算及破坏机制的分析提供基础数据. 展开更多

关键词 输电线 准椭圆形覆冰 风洞试验 气动力 驰振稳定性

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阻尼间隔棒及双摆防舞器对特高压架空输电导线覆冰舞动特性的影响 被引量：18

5

作者 赵彬 程永锋 +2 位作者 王景朝 刘彬 陈予恕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3837-3843,共7页

为了能够准确分析和评价阻尼间隔棒与双摆防舞器对大截面、多分裂特高压输电导线覆冰舞动的影响,首先依据防舞器分布特性,将二者的质量和转动惯量沿导线分布情况定义为狄拉克函数形式,再通过曲梁建模方法得到描述覆冰导线运动的常微分方... 为了能够准确分析和评价阻尼间隔棒与双摆防舞器对大截面、多分裂特高压输电导线覆冰舞动的影响,首先依据防舞器分布特性,将二者的质量和转动惯量沿导线分布情况定义为狄拉克函数形式,再通过曲梁建模方法得到描述覆冰导线运动的常微分方程,并以6?1 250 mm2导线为例进行了非线性振动特性分析。结果表明,二者的优化参数及安装、布置方案会对特高压输电导线的分布质量、阻尼特性等结构参数产生影响,进而改变其覆冰舞动特性;对二者进行合理优化设计和配置,不仅可以提高特高压导线系统的临界失稳风速,增强其抗风能力,亦可在实际风速略大于临界失稳风速时获得良好的抑舞特性。为特高压输电线路及其金具的设计工作提供了有效的理论参考依据。 展开更多

关键词 特高压输电导线阻尼间隔棒 特高压输电导线双摆防舞器 多分裂导线 大截面导线 覆冰舞动 非线性动力学

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覆冰导线动态气动力特性模拟与分析 被引量：10

6

作者 张喆 杨秀萍 郝淑英 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期209-214,共6页

为研究覆冰导线舞动时气动力的特性,从弱耦合角度出发,基于流体动力学仿真软件Fluent二次开发,利用用户自定义函数对导线的舞动轨迹进行编程并结合动网格技术实现流固耦合。计算了新月形覆冰导线在横向振动下的气动力系数,并与静态模拟... 为研究覆冰导线舞动时气动力的特性,从弱耦合角度出发,基于流体动力学仿真软件Fluent二次开发,利用用户自定义函数对导线的舞动轨迹进行编程并结合动网格技术实现流固耦合。计算了新月形覆冰导线在横向振动下的气动力系数,并与静态模拟结果和试验结果进行比较;分析了舞动幅值、频率和扭转振动对动态气动力的影响。结果表明:相同风速下,动态气动力系数大于静态值,二者具有相同的变化规律;阻力、升力系数随舞动幅值增大显著增加,特别是升力系数成倍增加;振动频率增加,也使动态气动力系数增大,但频率对动态气动力的影响小于幅值的影响;扭转振动对动态气动力有一定的影响。工程中采用静态气动力系数预测大档距舞动引起的断线的临界风速和塔承受的荷载,其结果不安全,应考虑动态气动力系数对舞动的影响。 展开更多

关键词 覆冰导线 动态气动力系数 舞动 数值模拟

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冰棱对三维覆冰导线气动力特性影响研究 被引量：4

7

作者 祝贺 王刚 郭鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期212-217,共6页

为了研究冰棱对覆冰导线气动力及驰振稳定性的影响。应用FLUENT中的SST k-w湍流模型对三维五冰棱覆冰导线绕流场进行数值模拟分析,将三维五冰棱覆冰导线模型沿展向方向分为5个节段,监控全攻角下节段3的阻力系数、升力系数,并分析不同风... 为了研究冰棱对覆冰导线气动力及驰振稳定性的影响。应用FLUENT中的SST k-w湍流模型对三维五冰棱覆冰导线绕流场进行数值模拟分析,将三维五冰棱覆冰导线模型沿展向方向分为5个节段,监控全攻角下节段3的阻力系数、升力系数,并分析不同风速、冰棱长度、相邻冰棱间距等对气动力参数产生的影响,根据Den Hartog理论计算得到驰振力系数,并判定覆冰导线的振稳定性。结果表明:冰棱覆冰导线形态对覆冰导线流体绕流特性有极大的影响,其绕流场呈现明显的周期性;冰棱覆冰导线气动力参数受风攻角影响较大,阻力系数最大值与最小值相差2.55,升力系数最大值与最小值相差5.83;风速、冰棱长度、相邻冰棱间距等因素对冰棱覆冰导线气动力参数影响有限;覆冰导线部分驰振力系数小于零(<0),冰棱覆冰导线处于非稳定状态,冰棱覆冰导线出现驰振舞动概率极大。 展开更多

关键词 冰棱 覆冰导线 气动力 舞动

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结冰分裂导线舞动振幅分析 被引量：2

8

作者 樊社新 莫以为 朱江新 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期268-273,共6页

针对结冰分裂导线舞动问题,从功能的角度提出了一种舞动振幅的分析方法。导出了舞动振幅经历一个周期增量的表达式。所导出的舞动振幅增量的表达式说明了作用在结冰分裂导线上的气动力的各项在舞动振幅不同阶段的作用。得到的结论是:当... 针对结冰分裂导线舞动问题,从功能的角度提出了一种舞动振幅的分析方法。导出了舞动振幅经历一个周期增量的表达式。所导出的舞动振幅增量的表达式说明了作用在结冰分裂导线上的气动力的各项在舞动振幅不同阶段的作用。得到的结论是:当舞动的振幅较小时,气动力中常数项与线性项的功是气动力总功中的主要部分;当舞动的振幅为中等时,气动力中常数项与线性项的功与非线性项的功在气动力总功中的比例相近;当舞动的振幅为较大时,气动力中非线性项的功在气动力总功中的比例大于常数项与线性项的功在气动力总功中的比例。 展开更多

关键词 舞动 结冰分裂导线 气动力 振幅 子导线

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扇形覆冰导线气动力特性及驰振不稳定性研究 被引量：6

9

作者 马文勇 顾明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期82-85,共4页

采用刚性节段模型高频天平测力风洞试验测试了不同紊流度下的8种扇形覆冰导线气动力,依据DenH-artog驰振机理分析了扇形覆冰导线的横风向驰振不稳定性,讨论了覆冰厚度、覆冰角度、紊流度对平均气动力特性及横风向驰振不稳定性的影响。... 采用刚性节段模型高频天平测力风洞试验测试了不同紊流度下的8种扇形覆冰导线气动力,依据DenH-artog驰振机理分析了扇形覆冰导线的横风向驰振不稳定性,讨论了覆冰厚度、覆冰角度、紊流度对平均气动力特性及横风向驰振不稳定性的影响。结果表明:覆冰厚度的增大增强了气动升力,不同覆冰角度模型平均气动力系数随风向角的变化规律差别较大,紊流度的增高有助于减小覆冰导线承受的平均气动力;8种扇形覆冰导线在不同风向角下均有发生横风向驰振的可能,覆冰角度对驰振不稳定风向角位置及范围有较大影响,紊流度的增加提高了可能的驰振临界风速,因此高紊流度对驰振有一定的抑制作用。 展开更多

关键词 风洞试验 扇形覆冰导线 气动力 驰振不稳定性 紊流度

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覆冰导线群的动态气动力特性 被引量：54

10

作者 李万平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期413-420,共8页

针对我国电力线路严重驰振区的实际情况进行了覆冰导线群的动态气动力特性测试。试验模拟驰振发生时的扭转振荡 ,比较两种典型的覆冰导线模型的静态和动态的气动力特性。讨论了准静态假设在覆冰导线群的驰振分析中的适用性。覆冰导线模... 针对我国电力线路严重驰振区的实际情况进行了覆冰导线群的动态气动力特性测试。试验模拟驰振发生时的扭转振荡 ,比较两种典型的覆冰导线模型的静态和动态的气动力特性。讨论了准静态假设在覆冰导线群的驰振分析中的适用性。覆冰导线模型的静态气动力特性测试可以给出动态气动力的主要特征。但是在覆冰导线的驰振分析中确定驰振发生的最低风速等条件时 。 展开更多

关键词 驰振 覆冰导线群 动态气动力特性 电力线路

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两种连续系统离散方法对覆冰导线舞动方程解的精度影响 被引量：3

11

作者 刘小会 闵光云 +1 位作者 孙测世 蔡萌琦 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第5期1-8,共8页

针对覆冰导线舞动,首次考察两种连续系统离散方法对舞动方程解的精度影响。基于哈密顿变分原理推导覆冰导线舞动的偏微分方程,接着采用两种不同的计算方法将偏微分方程转换为常微分方程。使用多尺度法研究覆冰导线的舞动特征,然后提出2... 针对覆冰导线舞动,首次考察两种连续系统离散方法对舞动方程解的精度影响。基于哈密顿变分原理推导覆冰导线舞动的偏微分方程,接着采用两种不同的计算方法将偏微分方程转换为常微分方程。使用多尺度法研究覆冰导线的舞动特征,然后提出2自由度的平均法,并应用其研究覆冰导线的舞动,将两种方法所得结果进行对比,证明所提出的2自由度平均法的合理性。参数分析表明:在档距为300 m时两种动张力计算方法对2自由度常微分方程的非线性系数及耦合项系数有显著影响。两种非线性定量分析方法表明:多尺度法精度高但计算复杂;平均法计算简单但其只能得到1阶近似解,针对覆冰导线面内外耦合舞动问题的求解,无法得出面外的振动位移时程曲线。平均法与多尺度法皆表明:两种连续系统离散方法对覆冰导线舞动的频率、相位以及幅值都有一定程度的影响。 展开更多

关键词 振动与波 覆冰导线 多尺度法 平均法 动张力 舞动特性

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结冰分裂导线舞动短路分析

12

作者 樊社新 莫以为 朱江新 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期266-270,共5页

针对结冰分裂导线舞动短路问题,从功能的角度提出了一种分析方法。在正弦模态的假设下,根据功能关系导出了结冰分裂导线舞动振幅经历一个周期增量的表达式,由此导出了结冰分裂导线舞动短路判据。舞动振幅增量的表达式说明了作用在结冰... 针对结冰分裂导线舞动短路问题,从功能的角度提出了一种分析方法。在正弦模态的假设下,根据功能关系导出了结冰分裂导线舞动振幅经历一个周期增量的表达式,由此导出了结冰分裂导线舞动短路判据。舞动振幅增量的表达式说明了作用在结冰分裂导线上的气动力的线性项与非线性项在舞动振幅不同阶段的作用。结果显示:当振幅较小时,气动力非线性项对应的功较小,振幅增长较慢;当振幅较大时,气动力非线性项对应的功成为气动力的功的主要部分,振幅增长较快。因此,在舞动短路分析中,必须考虑气动动力非线性。 展开更多

关键词 舞动 短路 结冰分裂导线 气动力 舞动振幅

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变化的气动力和电磁力对覆冰双分裂导线舞动的影响 被引量：5

13

作者 伍川 严波 +3 位作者 张博 杨晓辉 吕中宾 李清 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期364-371,507,共9页

基于FLUENT流体动力学软件对新月形覆冰双分裂导线绕流场进行了数值模拟,获得了各子导线阻力、升力及扭矩系数随子导线之间间距和风攻角的变化规律。进而利用ABAQUS用户自定义单元实现了随两子导线相对位置及风攻角变化的气动力、随子... 基于FLUENT流体动力学软件对新月形覆冰双分裂导线绕流场进行了数值模拟,获得了各子导线阻力、升力及扭矩系数随子导线之间间距和风攻角的变化规律。进而利用ABAQUS用户自定义单元实现了随两子导线相对位置及风攻角变化的气动力、随子导线间间距变化的电磁力的施加,研究了随子导线间距变化的气动载荷以及电磁力对覆冰双分裂导线舞动的影响。分析了不同电流强度下双分裂导线的位移时程、运动轨迹、频率和子导线间间距时程等振动特征。结果表明,覆冰子导线相对位置变化对背风侧子导线的气动特性影响明显,电磁力及变化的气动力对分裂导线舞动特征的影响不可忽略。 展开更多

关键词 覆冰双分裂导线 气动参数 电磁力 舞动 数值模拟

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