【摘 要】
:
在覆冰和风荷载共同作用下,架空输电线极易发生低频、大幅自激振动,这种自激振动称为输电线舞动。覆冰输电线舞动会造成金具磨损,导线损伤,严重的甚至出现输电塔杆倒塌,导致电力传输系统瘫痪,给人们的生活带来不便,造成巨大的经济损失。随着我国特高压输电工程的大量建成投运,研究覆冰输电线的舞动稳定性能为输电线路的防舞提供指导。本文考虑了覆冰四分裂导线迎风侧导线尾流对背风侧导线气动参数的影响,提出了相应的临界风
论文部分内容阅读
在覆冰和风荷载共同作用下,架空输电线极易发生低频、大幅自激振动,这种自激振动称为输电线舞动。覆冰输电线舞动会造成金具磨损,导线损伤,严重的甚至出现输电塔杆倒塌,导致电力传输系统瘫痪,给人们的生活带来不便,造成巨大的经济损失。随着我国特高压输电工程的大量建成投运,研究覆冰输电线的舞动稳定性能为输电线路的防舞提供指导。本文考虑了覆冰四分裂导线迎风侧导线尾流对背风侧导线气动参数的影响,提出了相应的临界风速计算方法。首先基于拟静态假设建立了四分裂覆冰导线三自由度舞动模型,覆冰形状选取了典型的新月形。在风场中,考虑到由于尾流效应的影响造成四分裂覆冰导线各子导线气动系数不同的情况,列出了四分裂导线整体空气动力方程。在初始风攻角处,对整体气动系数进行泰勒展开。建立了四分裂导线三自由度动力学平衡方程,推导出了输电线系统的气动阻尼矩阵。根据RouthHurwitz准则,推导出了三自由度四分裂导线舞动稳定性判断公式。判断公式表明,输电线的舞动判断准则是一个复杂的机制,输电线的舞动与外部条件和导线自身的物理参数相关。本文进行了四分裂覆冰导线风洞模拟试验,为了能够模拟出导线在实际工程中遇到的气象条件,试验测试了四分裂覆冰导线在不同风速,不同覆冰厚度,不同覆冰形状,不同风攻角下的气动系数。分析了风速和冰型对导线气动系数的影响。试验结果表明,风速对输电线的气动系数影响较小。覆冰厚度对输电线的气动系数影响很大,随着覆冰厚度的增大,气动系数也随之增大。新月形和扇形覆冰的气动参数有显著差别。试验结果为输电线舞动特性分析提供了参考意见,为判断输电线的舞动稳定状态提供了原始数据。根据本文提出的四分裂覆冰导线舞动判别公式,使用Matlab软件编写循环计算程序,同时带入不同工况下风洞试验对应的空气动力系数和四分裂导线自身物理参数,计算出四分裂线开始舞动的临界风速。将本文建立的三自由度稳定性判断准则与传统的Den Hartog和Nigol稳定性准则进行了对比分析。计算的结果表明,随着面内与面外频率比值的增大,导线舞动临界风速先增大后减小。随着导线扭转频率的减小,导线舞动的临界风速减小。随着覆冰厚度的增大,导线舞动临界风速减小。在设计中,我们应该考虑最易发生舞动的情况,以此作为输电线路防舞设计的标准。本文的研究方法和试验数据为覆冰输电线的舞动特性研究提供了参考依据,其研究成果对于四分裂覆冰输电线稳定性判断具有重要的理论指导意义。
其他文献
随着多传感器信息采集、现代控制理论、机器学习算法、人工智能技术的日趋成熟,极大的推动了自动驾驶汽车的发展,提高车辆自动驾驶能力与行驶安全性已逐渐成为车辆工程领域的研究热点。开展复杂场景下周围车辆驾驶意图与碰撞风险的研究,对全面提升智能车辆的“仿人化”特性具有重要意义。结合重庆市自然科学基金项目“人机共驾型智能汽车险态驾驶行为多维态势感知与预警机理研究”(cstc2018jcy AX0422)部分研
由于目前化石能源对环境的影响日益加剧,电动汽车因为其噪声和污染都比较小,成为未来汽车工业发展方向。目前纯电动汽车的动力来源主要依靠锂电池,需要将多节锂电池串联成电池组才可以满足电动汽车的功率需求。而电池组单体电池之间存在不一致性,当汽车行驶在复杂的工况时又加剧了电池间的不一致性,对电池组的性能有极大影响。为了削弱不一致性的影响,电池SOC(State Of Charge.SOC)的精确估算以及有效
随着能源危机和环境污染等一系列问题日趋严峻,电动汽车逐渐成为一种新潮的交通工具。分布式驱动电动汽车驱动系统具有四个独立可控的执行电机,其独特的驱动方式受到广泛关注,但执行器的数量增加导致了故障率增大。分布式驱动电动汽车在行驶中驱动系统发生失效,将导致车辆产生横摆偏差,引起车辆失稳,甚至发生严重的交通事故对司乘人员的生命造成威胁。因此,对车辆进行容错控制研究具有重要意义。本文结合国家重点研发计划项目
随着汽车工业的迅猛发展以及人们对环保问题的关注度日益增高,混合动力汽车得到了广泛的关注。其混合动力耦合系统逐渐成为了近年来的研究热点。目前混合动力汽车的混合动力耦合系统主要分为两大类,一类是搭载了行星排或齿轮副的机械式混合动力耦合系统,其中行星排式可实现转速耦合,齿轮副式可实现转矩耦合,目前研究已经较为成熟,并得到了实际的应用,是混合动力汽车的主流选择。另一类是搭载了双转子电机的电磁式耦合系统,此
科学技术的发展加速了世界现代化的进程,在发展过程中伴随着能源消耗与环境污染,我国为了实现可持续发展战略目标,在汽车领域大力推动新能源汽车的发展。对于新能源汽车而言,混合动力与纯电动汽车占主体部分,其中动力电池作为它们的核心部件备受人们关注,而温度是影响锂电池性能的关键因素,温度超出电池工作范围会发生电路短路,从而引起热失控、自燃等安全隐患。因此设计一套电池热管理系统至关重要。本文首先根据现阶段国内
近些年我国地下工程的建设突飞猛进,小净距隧道因其节省地下空间资源和有利于工程整体线型规划的独特优势而被广泛采用。小净距隧道围岩及支护结构受力情况较为复杂,由于隧道之间净距小,采用钻爆法开挖小净距隧道时,围岩中裂隙不断扩展、延伸,围岩损伤不断加剧,围岩稳定性逐渐变差。同时,支护结构承载的围岩应力也会不断增加,引起支护结构失稳破坏。因此,开展小净距软岩隧道钻爆法施工围岩劣化与变形控制的研究具有很好的现
为了缓解地面土地资源压力,改善和保护城市风景面貌,城市综合管廊正得到越来越多城市的青睐。然而,城市综合管廊被大力推广的同时,也带来了巨大的安全风险。虽然管廊隧道火灾不会造成太大的人员伤亡,但是由于其是狭长结构,一旦发生火灾,聚集在管廊顶棚下方的高温烟气难以排出,使得管廊内的温度急剧升高,给管廊隧道衬砌结构带来极大的安全威胁,造成巨大的经济损失,严重影响人们的日常生活。因此,研究城市综合管廊火灾,尤
我国正处于高速铁路大建设的阶段,使得大跨度桥梁的建设已成为必然。同时伴随着计算机和网络技术的飞速发展,使得桥梁参数化和智能化建模的有限元分析研究成为未来发展的必然趋势。本文以VTK和QT为基础框架开发一款针对连续刚构桥的桥梁参数化建模的程序,并完成有限元后处理分析及可视化研究。主要内容和研究成果如下:1、从科学计算可视化以及参数化桥梁建模等方向介绍了目前国内外桥梁参数化建模的研究应用现状以及几种应
中小跨径梁桥在我国公路梁桥中最为常见,其中采用板式橡胶支座的梁桥应用最为广泛。板式橡胶支座梁桥的支座通常直接放置在墩、主梁之间,没有螺栓等固定连接措施,地震作用下支座与主梁间的滑移摩擦现象往往很难避免。汶川震害表明,中小跨径梁桥的典型震害之一是板式橡胶支座的滑移。这种滑移现象不仅与上部结构传递的恒、活载有关,也与竖向地震动紧密关联。我国现行《公路桥梁抗震设计规范》中规定竖向地震通过水平地震折减得到
复杂地质条件下的浅埋偏压隧道在施工过程中容易发生围岩失稳等安全事故,采用科学合理的方法对其施工阶段进行风险识别与评估显得尤为重要。本文以中建四局(广州)委托横向项目“贵州正习高速公路浅埋偏压隧道关键施工技术研究”课题为依托,以贵州正习高速公路天鹅穴隧道为背景,开展相关隧道工程施工阶段风险的系统性理论及安全评价应用研究。主要研究内容及成果如下:(1)结合近年来公路隧道施工事故的相关报道以及国内外对于