电场数值计算的常用方法

电场的数值计算在工程中有很大的应用价值,为此介绍了3种常用的电场数值计算方法:模拟电荷法、有限差分法、有限元法。主要分析和比较了三种方法的原理、解题步骤和优缺点,三种方法的适用场合略有差别,指出了有限元法是比较适合实际工程计算电场的方法。

基于Matlab的电场有限元数值计算分析

有限元法是对电磁场进行数值求解的重要方法,也是本科电磁场课程的教学内容之一。论文结合本科教材阐述了对电场进行有限元计算时的数学模型和算法原理,介绍了Matlab软件基本的矩阵处理编程方式和电场场域有限元分析的算法框图。进而联系教材中一个电器的电场电位分布计算实例,在Matlab环境下进行有限元计算编程的实现。数值解与解析解的比较结果表明Matlab应用在对电磁场进行有限元计算所具备的合理性与简易性。本文对本科教学中帮助学生理解电磁场的数值计算及其编程实现有一定的参考意义。

几种隔离开关断口屏蔽罩的电场计算

绝缘结构的设计是高压电气设计的核心问题之一,绝缘结构能否满足设计要求,对产品的安全运行至关重要。笔者设计了3种不同的145kV隔离开关断口的屏蔽罩:倒圆型、连续倒圆型和椭圆型,应用电场数值有限元法对屏蔽罩附近的电场进行了计算,分析了其电场分布特性。研究指出,采用椭圆型或连续倒圆型屏蔽罩的绝缘特性要优于常规的倒圆型屏蔽罩,其中以椭圆型屏蔽罩的绝缘特性最优。

电力电容器元件内部的电场计算

电力电容器元件的电场数值计算是电容器设计的主要依据。应用电场数值计算有限元法对电容器元件内部电场进行计算,建立了电容器元件内部电场的计算模型,通过仿真计算得出元件内部缺陷对电场分布的影响,为电容器的绝缘设计及工艺水平的提高奠定了理论基础。

优化模拟电荷法在耦合电容器电场计算中的应用

将优化技术引入模拟电荷配置中,提出优化模拟电荷法,并将其应用于耦合电容器电场数值计算中,为耦合电容器的绝缘设计提供了理论依据。

10kV户外真空断路器绝缘性能分析

本文采用电磁场理论以及有限元分析方法,利用电磁场数值分析软件平台,对三相分立敞开式10kV户外高压交流真空断路器进行了电场绝缘结构的分析校核。获得触头分别在不同开距下,真空断路器的整体和真空灭弧室的电位及电场强度分布云图,分析其绝缘的薄弱环节,所得分析结果及理论数据为产品样机的绝缘结构设计提供了可靠依据。

双流体雾化液滴荷电特性分析

本文通过理论分析,提出了双流体荷电雾化过程中,增大电场强度或减小液滴粒径均能提高荷电效果的论点。针对不同的电极布置情况建立了数值模拟模型,计算结果表明,双流体喷嘴接地时,喷嘴与环状电极之间的电场强度比喷嘴不接地时大很多。通过实验,验证了电场强度、液滴粒径等参数对荷电效果的影响规律,在环状电极荷电情况下,双流体喷嘴接地时,液体荷质比高于双流体喷嘴不接地时的荷质比;电场强度增大,荷质比增加;液滴粒径越小,荷质比越大;在一定的电导率范围内,电导率越大,荷质比越小。实际喷雾中,运动液滴发生二次破碎的临界荷电量小于Rayleigh极限。