垂度对覆冰导线静力三分力的影响研究

作     者：霍剑雄 董国朝 薛繁荣 韩艳 HUO Jianxiong;DONG Guochao;XUE Fanrong;HAN Yan

作者机构：重庆南两高速公路建设有限公司重庆400700 长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室湖南长沙410114 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2017年第14卷第6期

页      面：1308-1317页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51408061) 交通运输部科技资助项目(2011318824140) 国家重点基础研究规划(973计划)项目(2015CB057706) 重点学科创新性项目(15ZDXK07) 

主　　题：输电线 覆冰导线 数值模拟 计算流体动力学 垂度 

摘      要：针对当前关于覆冰导线的风洞试验研究和数值模拟研究中普遍采用等截面形式的节段模型作为研究对象,通过CFD方法对有垂度的典型覆冰导线进行数值模拟分析。论述典型覆冰导线数值模拟的网格划分技巧,分析由于逆压梯度引起分离的流动模拟的湍流模型选取原则,给出湍流模型与壁面无量纲距离之间的关系;讨论网格无关性及时间无关性的测试过程以及两者对于计算结果精度的影响,分析具有垂度的覆冰导线在不同工况下的三维流动特性。研究结果表明:垂度的影响会导致漩涡分离点靠后,使得覆冰导线前后压差变大,导致阻力系数相应增加,而当前关于覆冰导线的研究中普遍采用不考虑垂度的节段模型作为研究对象,忽略了覆冰导线沿长度方向漩涡脱落的三维特性,低估了垂度对三分力的影响。因此,高压输电线的分析必须考虑垂度对于气动力的影响,本文为类似构件的数值模拟分析提供具有参考价值的方法和建议。