对流换热对覆冰导线高频融冰温度分布的影响

发布时间：2021-10-13 00:07

　　根据流体力学的基本原理,应用有限元分析软件ANSYS建立覆冰导线高频融冰时的外流场模型,得到覆冰导线高频融冰时的周围空气流场、压力场分布规律及覆冰导线表面对流换热差异性。分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过电磁与热分析,揭示了高频激励融冰过程呈不均匀非对称融冰规律,覆冰导线迎风侧压力大、温度低,背风侧压力小、温度高,表明不均匀对流换热使覆冰导线背风侧先融化,迎风侧后融化。在环境温度和覆冰厚度一定的条件下,覆冰导线外表面温度随对流换热系数的增大而降低。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(20)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

单位导线LGJ400/50各损失因素值

以单导线作为分析模型，假设气流方向水平垂直于覆冰导线，覆冰导线的物理模型如图2所示。为便于后续分析，以覆冰导线迎风侧驻点处为坐标原点，沿圆周顺时针旋转为正角度。覆冰导线高频激励融冰过程中区域j(j=1、2)内满足如下二维瞬态热传导微分方程[22]。

外流场分析作为研究覆冰导线融冰模型温度场的基础，故以外流场分析为切入点，应用有限元分析软件ANSYS建立覆冰导线高频激励融冰时的外流场模型，添加k-ε湍流模型并施加边界条件进行外流场仿真，得到覆冰导线高频激励融冰时的周围空气流场、压力场分布情况，分别如图3、图4所示。空气流场、压力场分布情况及规律决定了气流中过冷水滴的运动轨迹，故在流场分析的基础上，在气流入口处添加过冷水滴作为边界条件，仿真得到过冷水滴运动轨迹如图5所示。图4 覆冰导线空气流场分布

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3433571