《三維覆冰導線馳振氣動力模型研究》是依託石家莊鐵道大學，由馬文勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三維覆冰導線馳振氣動力模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬文勇
- 依託單位：石家莊鐵道大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
覆冰導線舞動是輸電線路由於覆冰引起損壞的主要原因之一，馳振的氣動力模型不僅是馳振特性分析的基礎，也是開發防舞動措施的主要依據。目前採用的二維馳振氣動力模型存在未考慮三維來流特性及三維運動參數對馳振氣動力特性影響等不足。本項目擬採用風洞試驗和理論分析的方法進行三維覆冰導線馳振氣動力研究，建立考慮紊流度、空間相關性、風向及三維導線運動參數的三維覆冰導線馳振氣動力模型。研究內容主要包括：通過剛性覆冰導線測振試驗分析各種運動參數對馳振氣動力模型的影響；採用覆冰導線測壓試驗將紊流度、空間相關性、風向等因素對馳振氣動力及馳振穩定性的影響引入馳振氣動力模型中；建立三維覆冰導線馳振氣動力模型並通過覆冰導線柔性模型測振風洞試驗進行驗證，最後通過建立的氣動力模型對覆冰導線馳振特性進行精細分析，為開發新的更有效的防舞動措施提供理論依據。
結題摘要
通過剛性模型測壓和測振試驗，本項目完成了對六種覆冰導線模型靜態氣動力和動態氣動力測試、分析了不同影響參數對覆冰導線的氣動力特性和馳振穩定性的影響，初步建立起了三維的覆冰導線氣動力模型，完成了項目計畫的內容。項目主要進行了以下五方面的研究並取得了相應的成果： （1） 明確了導線運動對氣動力及馳振穩定性的影響。除了傳統的橫風向振動外，導線擺動、扭轉都可能產生負的氣動阻尼，建立了完整的由於結構運動對氣動力產生的參數表達式，並且著重分析了導線的擺動效應其馳振特性的影響。 （2） 分析了雷諾數對導線氣動力特性及穩定性的研究。雷諾數是影響平滑斷面氣動力特性的最主要參數。對於覆冰導線常見的橢圓形斷面、D形斷面和新月形斷面等，臨界雷諾數下其氣動力特性表現出與亞臨界區的明顯差異，並由此引發不穩定振動。結合ESDU關於等效雷諾數的規定，該成果可以用於描述紊流度、粗糙度對氣動力和馳振穩定性的影響。 （3） 研究了斜風向對導線氣動力及馳振穩定性的影響。實際覆冰導線馳振常常發生在斜風向下，而大量的測力和測振風洞試驗是在風向垂直於導線軸向的來流條件下模擬的。通過斜風向下的氣動力測試，給出了斜風向對氣動力和馳振穩定性的影響規律。 （4） 建立了綜合考慮來流條件與導線運動的氣動阻尼式，基本建立了三維覆冰導線穩定性分析的馳振氣動力模型。 （5） 進行的覆冰導線馳振回響測試。通過馳振回響測試得到了發生馳振時氣動力與回響之間的關係，為進一步研究非定常氣動力特性以及氣動力模型在計算覆冰導線馳振回響中的套用奠定了基礎。 總之，通過對覆冰導線運動及來流條件對氣動力特性和馳振穩定性的研究，建立了三維覆冰導線馳振穩定性判別的氣動力模型，為覆冰導線馳振回響分析奠定了基礎。
