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直流电力设备均压环表面雨滴的变形机理
1
作者
孟维
李奇
+6 位作者
李丽
王子甲
李林勇
范圣平
刘嘉文
李端姣
孙文星
《南方电网技术》
北大核心
2025年第2期156-164,共9页
降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象,已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一,掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。...
降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象,已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一,掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。从固液气三者光透射性质的差异出发,搭建了一套阴影法光学平台,通过试验研究了直流电场下的电致雨滴变形现象。同时从流体体积力等效原理出发,提出了一种三维电动流体模型的快速数值仿真方法,从试验和仿真两个层面分析了雨滴的变形机理。研究结果表明搭建的光学平台能获得背景灰度均一、气液边界明显的雨滴图像,提出的数值方法能在保证准确性的同时大幅缩短计算时间。研究发现直流电场下雨滴存在与交流电场类似的往复变形现象,其变形率在时域内存在一定周期性,分析表明雨滴往复变形现象来自于雨滴表面垂直于电场方向的麦克斯韦应力。研究结果可为电致雨滴变形现象的研究提供参考,为进一步研究雨滴变形后激发电晕放电的机理奠定基础。
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关键词
阴影法
电动流体模型
数值模拟
电致运动
雨滴变形
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职称材料
直流电力设备表面电致水滴变形现象的数值模拟方法
被引量：
1
2
作者
李丽
孟维
+2 位作者
李奇
王子甲
李华亮
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第14期5839-5845,共7页
电致水滴运动变形是一种涉及电场与流体场相互耦合的复杂物理现象,常见于雨后的绝缘子金具、设备高压均压环表面,高效快速的数值模拟方法是揭示雨滴变形和激发电晕的物理机制的基础。为此针对三维电动流体模型数值计算中常见的计算时间...
电致水滴运动变形是一种涉及电场与流体场相互耦合的复杂物理现象,常见于雨后的绝缘子金具、设备高压均压环表面,高效快速的数值模拟方法是揭示雨滴变形和激发电晕的物理机制的基础。为此针对三维电动流体模型数值计算中常见的计算时间长、收敛困难的问题,从电场唯一性定理出发提出了基于场等效的数值模拟方法,从光偏折原理出发搭建了基于阴影法的水滴变形现象观测平台,通过数值仿真与试验拍摄结果对比的方式验证了该方法的有效性。研究结果表明:本文方法构建的电场与原始电场的相对误差在0.01%以内;数值模拟得到的水滴在正极性直流电压下的喷射形态与试验符合较好,通过比较水滴根部、中部、头部宽度和长度,表明数值模拟和试验的相对误差在10%以内,验证本文模拟方法的有效性,同时在保证收敛性的情况下计算时间由8 h缩短至1 h。
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关键词
电动流体力学
数值模拟
电致变形
输电线路
正极性电压
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职称材料
冰面放电的纹影图像处理及折射率场重建方法
3
作者
孟维
胡建林
+5 位作者
王子甲
邓鸿飞
王文淞
张翕
叶明镜
蒋兴良
《南方电网技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期124-130,共7页
相比于电流、电压等传统测量方法,利用纹影技术拍摄得到的冰面局部电弧等放电的图像更加直观,其图像处理和折射率场重建是定量分析放电的几何尺寸、密度、粒子分布等物理特性的基础。从放电通道的光偏折特性出发,介绍了利用纹影成像技...
相比于电流、电压等传统测量方法,利用纹影技术拍摄得到的冰面局部电弧等放电的图像更加直观,其图像处理和折射率场重建是定量分析放电的几何尺寸、密度、粒子分布等物理特性的基础。从放电通道的光偏折特性出发,介绍了利用纹影成像技术测量放电通道的原理;提出了一套覆冰表面放电通道的图像处理和折射率场数值重建方法,通过数值实验验证了算法准确性。实测结果表明,所设计的纹影系统空间分辨率为10~100μm/像素可调、时间分辨率为1~38.45μs可调;提出的折射率场重建方法具有较高精度,能够有效得到冰面局部电弧形成过程中各个放电阶段的折射率场。
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关键词
纹影法
放电通道成像
折射率场重建
冰面放电
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职称材料
题名
直流电力设备均压环表面雨滴的变形机理
1
作者
孟维
李奇
李丽
王子甲
李林勇
范圣平
刘嘉文
李端姣
孙文星
机构
广东
电网
有限责任公司
电网
环保
重点
实验室
(
广东
电网
有限责任公司
电力科学研究院
)
重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外
科学
观测
研究
站
广东
电网
有限责任公司
出处
《南方电网技术》
北大核心
2025年第2期156-164,共9页
基金
中华人民共和国科学技术部高端外国专家引进计划“超、特高压输电线路电磁环境保护关键技术研究”(G20200022003)。
文摘
降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象,已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一,掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。从固液气三者光透射性质的差异出发,搭建了一套阴影法光学平台,通过试验研究了直流电场下的电致雨滴变形现象。同时从流体体积力等效原理出发,提出了一种三维电动流体模型的快速数值仿真方法,从试验和仿真两个层面分析了雨滴的变形机理。研究结果表明搭建的光学平台能获得背景灰度均一、气液边界明显的雨滴图像,提出的数值方法能在保证准确性的同时大幅缩短计算时间。研究发现直流电场下雨滴存在与交流电场类似的往复变形现象,其变形率在时域内存在一定周期性,分析表明雨滴往复变形现象来自于雨滴表面垂直于电场方向的麦克斯韦应力。研究结果可为电致雨滴变形现象的研究提供参考,为进一步研究雨滴变形后激发电晕放电的机理奠定基础。
关键词
阴影法
电动流体模型
数值模拟
电致运动
雨滴变形
Keywords
shadow method
electrohydrodynamic model
numerical simulation
electroinduced motion
raindrop deformation
分类号
TM852 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
直流电力设备表面电致水滴变形现象的数值模拟方法
被引量：
1
2
作者
李丽
孟维
李奇
王子甲
李华亮
机构
广东
电网
有限责任公司
电网
环保
重点
实验室
(
广东
电网
有限责任公司
电力科学研究院
)
重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外
科学
观测
研究
站
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第14期5839-5845,共7页
基金
中国南方电网有限责任公司重点项目(GDKJXM20201968)。
文摘
电致水滴运动变形是一种涉及电场与流体场相互耦合的复杂物理现象,常见于雨后的绝缘子金具、设备高压均压环表面,高效快速的数值模拟方法是揭示雨滴变形和激发电晕的物理机制的基础。为此针对三维电动流体模型数值计算中常见的计算时间长、收敛困难的问题,从电场唯一性定理出发提出了基于场等效的数值模拟方法,从光偏折原理出发搭建了基于阴影法的水滴变形现象观测平台,通过数值仿真与试验拍摄结果对比的方式验证了该方法的有效性。研究结果表明:本文方法构建的电场与原始电场的相对误差在0.01%以内;数值模拟得到的水滴在正极性直流电压下的喷射形态与试验符合较好,通过比较水滴根部、中部、头部宽度和长度,表明数值模拟和试验的相对误差在10%以内,验证本文模拟方法的有效性,同时在保证收敛性的情况下计算时间由8 h缩短至1 h。
关键词
电动流体力学
数值模拟
电致变形
输电线路
正极性电压
Keywords
electrodynamic fluid mechanics
numerical simulation
electric motion
transmission lines
droplets vibration
分类号
TM854 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
冰面放电的纹影图像处理及折射率场重建方法
3
作者
孟维
胡建林
王子甲
邓鸿飞
王文淞
张翕
叶明镜
蒋兴良
机构
重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外
科学
观测
研究
站
广东
电网
有限责任公司
电网
环保
重点
实验室
(
广东
电网
有限责任公司
电力科学研究院
)
出处
《南方电网技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期124-130,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51637002)。
文摘
相比于电流、电压等传统测量方法,利用纹影技术拍摄得到的冰面局部电弧等放电的图像更加直观,其图像处理和折射率场重建是定量分析放电的几何尺寸、密度、粒子分布等物理特性的基础。从放电通道的光偏折特性出发,介绍了利用纹影成像技术测量放电通道的原理;提出了一套覆冰表面放电通道的图像处理和折射率场数值重建方法,通过数值实验验证了算法准确性。实测结果表明,所设计的纹影系统空间分辨率为10~100μm/像素可调、时间分辨率为1~38.45μs可调;提出的折射率场重建方法具有较高精度,能够有效得到冰面局部电弧形成过程中各个放电阶段的折射率场。
关键词
纹影法
放电通道成像
折射率场重建
冰面放电
Keywords
schlieren method
discharge channel imaging
refractive index field reconstruction
ice surface discharge
分类号
TM752 [电气工程—电力系统及自动化]
TM835.4 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
直流电力设备均压环表面雨滴的变形机理
孟维
李奇
李丽
王子甲
李林勇
范圣平
刘嘉文
李端姣
孙文星
《南方电网技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
直流电力设备表面电致水滴变形现象的数值模拟方法
李丽
孟维
李奇
王子甲
李华亮
《科学技术与工程》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
冰面放电的纹影图像处理及折射率场重建方法
孟维
胡建林
王子甲
邓鸿飞
王文淞
张翕
叶明镜
蒋兴良
《南方电网技术》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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