布置碳纤维发热线混凝土的电热性能研究

利用碳纤维发热线的电热效应可以进行路面的融雪化冰,为了掌握碳纤维发热线用于路面融雪化冰的特性,根据能量守恒定律,建立并求解碳纤维发热线混凝土电热升温和降温微分方程,得到碳纤维发热线混凝土在升温和降温阶段温度随时间的变化曲线,该曲线综合反映了混凝土的截面尺寸、散热面积、电热功率以及对流辐射换热系数对混凝土升降温过程的影响.通过试验测试布置碳纤维的混凝土电热升温和降温曲线,试验结果与理论计算值吻合较好.

连续式碳纤维电热机场道面融雪化冰数值模拟与验证

为了研究连续式碳纤维发热线的埋深和间距会对机场道面混凝土板表面的温度均匀性产生的影响,以及XPS隔热层的布设对板面融雪化冰效果的优化程度,利用有限元分析软件Ansys建立连续式碳纤维电热机场道面板温升及融雪化冰的瞬态传热模型,主要模拟道面板的温升及化冰过程,结果发现:在连续式碳纤维发热线布置间距≤100 mm、埋深≥50 mm时,板面温度均匀性良好;通过"有效融化时间"和"能源有效利用率"的定量计算,证明XPS隔热层的布设起到了良好的隔热保温的效果,为其在机场道面融雪化冰中的应用提供一定的理论依据。

纤维增强树脂基复合材料芯模拟湿热老化性能

为研究碳纤维导线主要受力载体——碳纤维复合芯棒在湿热、高温等环境下性能的变化,通过湿热老化和热暴露试验,从失重率、拉伸强度、弯曲强度以及玻璃化转变温度(Tg)等方面分析了复合芯棒性能的衰减情况,并通过模型预测了碳纤维导线的使用寿命。结果表明,湿热老化后芯棒的Tg和拉伸强度有所降低,弯曲强度有所提高;热暴露试验中,随着热暴露时间的增加,芯棒的Tg略微降低,拉伸强度基本无变化,质量略微减少;通过模型得出碳纤维复合芯在156.5℃的环境中经过40年,其性能才衰减30%失效,所以在正常使用条件下,碳纤维导线使用寿命可以得到保障。

绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线在线路增容工程中的应用

[目的]为解决某220 kV线路增容问题,在工程设计阶段,对常规导线和多种耐热导线进行综合比选。[方法]分析了要求输送容量下各型导线的最高运行温度;对比了机械荷载和导线弧垂变化对杆塔基础的影响;计算了不同导线的电能损耗;分析对比了施工运维和建设难度;从一次性投资和年费用上进行经济分析。[结果]结果显示:在满足输送容量和导线允许温度的情况下,常规导线方案需全线拆除并新建杆塔和基础;各型耐热导线弧垂和荷载均满足原线路设计条件;常规导线和绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线的年费用较低,运维相对便利。[结论]绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线综合性能较优,适用于利用已有线路杆塔实现线路增容的场合,尤其是在城区或近郊等新建杆塔较为困难的地方。