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输电导线覆冰生长及影响因素数值分析模型
【作者】 朱永灿 黄新波 贾建援 田毅 林淑凡 西安电子科技大学机电学院 西安710071 西安工程大学电子信息学院 西安710048
【关键词】 输电线路 覆冰 数值模型 两相流模型 质量平衡
【摘要】针对现有输电线路覆冰生长模型仅注重覆冰生长量、难于准确预测覆冰形貌的问题，建立了输电导线局部冰层增长计算模型。采用空气动力学方程求解覆冰导线周围气流场参数、覆冰表面对流换热系数，进而采用欧拉二相流模型计算覆冰导线表面过冷却液滴碰撞系数；建立包含液滴碰撞、溢流、蒸发、升华等因素的质量平衡方程，基于此方程推导出计算对象热量平衡方程，并采用多级假设、一维搜索求解方程中多个未知量，得出各单元的冻结系数和覆冰质量。算例表明：局部碰撞系数及碰撞区域随风速的提高快速增大，覆冰量相应增大；而环境温度及导线电流的增加使得溢流水出现，覆冰类型由雾凇向雨凇过渡；模型所得覆冰形貌和覆冰量与已有实验结果基本相符，计算结果满足电力系统工程需要。
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