山地风场特性及其对输电线路风偏响应的影响

山地风场的复杂性和显著的三维特性是困扰山区输电线路抗风设计的关键问题。该研究采用CFD数值模拟与风洞试验相结合的方法研究典型单山脉地形和双山脉峡谷型地形的三维平均风场和脉动风场特征。由于风洞试验测点数及试验风速的限制,输电线路沿线各点的三维平均风场基于CFD数值模拟得到。由风洞试验获取山脉地形的湍流度、湍流积分尺度、沿线路方向的衰减系数等脉动风场参数,在此基础上采用POD法重构生成输电线路沿线各点的三维脉动风速时程,并分析比较跨越峡谷、山脊的输电线路沿线风场特征。建立连续三跨输电线路有限元模型,采用时域法研究山地风场特性对输电线路风偏响应的影响。研究结果表明:山顶、峡谷处风速显著增大,且气流爬坡将导致局部位置产生上升气流;由于近地风场加速效应的影响,沿山脊布置的输电线路全档风偏响应增幅较大,跨峡谷输电线路其爬坡段风偏响应增幅较大;上升气流主要使导线竖向风偏位移增大;山地地貌下考虑脉动风速的影响,绝缘子串风偏角风振系数宜取1.2~1.3。该研究为完善山区输电线路的抗风偏设计提供借鉴。

上引连铸铜镁合金杆温度场模拟研究

建立了上引连铸铜镁合金杆温度场模型,对上引连铸铜镁合金杆的温度场进行了模拟,考察了浇注温度、上引速度以及顶杆温度对铜镁合金杆温度场的影响,确定了不同工艺参数下铜镁合金凝固过程的液穴深度。结果表明,在浇注温度为1 160℃,液穴深度随顶杆温度的增加而增加,且上引速度越快,影响越大。当浇注温度为1 185℃时,上引速度和浇注温度对液穴深度的影响相对减小。随着浇注温度的增加,液穴深度增加。实际生产中应尽量减少保温炉液面波动,以减少铜镁合金杆中缩孔的形成。

袋式除尘器清灰后除尘空间浓度场分析

通过动量守恒方程建立袋式除尘器滤袋清灰后滤袋周围浓度场的数学模型,并应用该模型分别对粗细粉尘,通过改变气流上升速度、袋间距,来计算除尘空间浓度场随时间的变化。结果表明:较细的颗粒物基本悬浮在袋口下0.5～2.5 m(滤袋长度8.3%～41.7%)的除尘空间中,而较粗的颗粒物沉积到滤袋的中下部被过滤;袋间距越小,其过滤浓度越大,相应的过滤速度也比较大;随着上升速度的增大,粒子悬浮的空间离袋口越近,其平均浓度也相应的越低(重新被过滤的颗粒物也越多)。

山脉地形条件下输电线路风偏响应特性研究

研究了典型孤立山脉地形因素(山脉长度、山脉坡度)对输电线路风速及风偏响应特性的影响.采用CFD数值模拟得到山脉中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度对输电线路各点平均风速的影响.再根据风向的不同建立了两跨和三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和规范设计风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比.研究结果表明:数值模拟结果普遍大于规范设计值.当风向为顺山脉时,山脉入口处线路风速最大,竖向风速可以忽略不计.山脉越长风偏角增大百分比越小,且随着坡度的减小先增大后减小.当风向为垂直山脉时,竖向风速不宜忽略,山脉越长,山体底部直径越大风偏角增大百分比越大.竖向风速在底部直径大于600m时可以忽略.因此当山脉长度和坡度在某一范围内,按规范来进行输电线路的风偏设计是偏于不安全的.本文的研究结果可为实际山脉地形条件下的输电线路风偏设计提供有价值的参考.