绝缘子自然横风无降水直流积污特性研究

摘要

由于现阶段对高风速、高浓度的绝缘子积污情况研究较多,为了解绝缘子在自然横风无降水条件下的积污情况,考虑利用风洞实验室来进行自然横风条件的模拟,并考虑绝缘子加上直流电压时的情况。本文分别研究了复合绝缘子、瓷双伞绝缘子、瓷三伞绝缘子和瓷钟罩绝缘子在电压极性不同和电压大小不同情况下的积污特征。并且用流体力学的流场原理对绝缘子的积污情况进行理论上的解释和分析。最后采用 CFD技术实现对绝缘子积污过程中其自身和周围流场的模拟。
　　本文首先通过实验模拟不考虑降水情况绝缘子的不带电和带电积污过程,分别记录四种不同绝缘子的迎风面、背风面、上表面和下表面的积污情况,绘制绝缘子积污特性的曲线,分析绝缘子的积污规律;根据计算流体力学的方法,利用仿真软件 Fluent,建立四种不同绝缘子的三维仿真模型,采用离散相(DPM)的数值模拟方法,对不同绝缘子周围的空气流场进行分析,观察其仿真结果。对比实验和仿真结果,得出结论。
　　结果表明:在该风洞实验条件下复合绝缘子具有较短的饱和周期;复合绝缘子的平均灰密值最大,瓷双伞、瓷三伞次之,瓷钟罩最小;瓷钟罩绝缘子下表面灰密值大于上表面灰密值,其余绝缘子均是上表面灰密值较大;复合和瓷绝缘子均是背风面灰密值略大于相应位置的迎风面灰密值;正电压对绝缘子上表面灰密增大作用明显;负电压对绝缘子下表面灰密增大作用明显;正负电压对下伞群的作用更明显,且随着正负电压的加大,上伞裙相应位置的积污也更明显;绝缘子灰密大小和带电的大小不是严格的线性关系。

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第1章 绪论

1.1论文研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3本论文研究的内容

第2章 绝缘子积污实验

2.1 风洞实验室的选择

2.2 实验样品的选择

2.3 实验方法

2.4 实验结果

2.5实验结果及其分析

2.6 本章小结

第3章 绝缘子数值模拟方法的选择及其模型建立

3.1 模拟方法研究

3.2仿真模型的建立及网格划分

3.3 本章小结

第4章 绝缘子积污仿真结果分析

4.1复合绝缘子的仿真结果分析

4.2瓷双伞绝缘子的仿真分析

4.3瓷三伞绝缘子的仿真分析

4.4瓷钟罩绝缘子的仿真分析

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 实验与仿真结果对比分析

5.2结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢