[發明專利]一種考慮風速衰減率的防塵罩格柵尺寸設計方法

有效

• 申請號: 201811059567.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109190268B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 陳昊;譚風雷;朱超;張兆君;吳曉辰;孫小磊;周永榮;嚴冰融;張鄉農
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/28;H01F27/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種考慮風速衰減率的防塵罩格柵尺寸設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：預設防塵罩由若干圓柱形細絲縱橫編制而呈正方形格柵狀，其材質和尺寸包括：細絲密度為ρ_m、細絲半徑為b、防塵罩長度為L₁、防塵罩寬度為L₂、格柵尺寸為a；

步驟(2)：根據流體運動學原理，建立風速衰減率隨防塵罩格柵尺寸a變化的數學模型W(a)；

步驟(3)：根據防塵罩材質和尺寸，建立防塵罩重量隨格柵尺寸a變化的數學模型M(a)；

步驟(4)：基于風速衰減率和防塵罩重量兩個目標，采用加權方法建立格柵尺寸a的優化模型，進而求解得到了最優格柵尺寸；

所述步驟(2)中的數學模型W(a)的建立，包括以下步驟：

A1、根據流體運動學原理，分析風速衰減率的產生：

當氣體流過防塵罩時，一部分氣體直接通過防塵罩格柵，一部分氣體折射衰減后通過防塵罩格柵，還有一部分氣體無法通過防塵罩格柵；

A2、假設氣體通過防塵罩單個格柵之前的能量E₁為：

式中，ρ表示氣體密度，Vh表示氣體厚度，v表示氣體速度；

A3、根據格柵結構，氣體通過防塵罩單個格柵之后的能量E₂可以表示成：

E₂＝E₂₀+E₂₁+E₂₂+E₂₃???????????????????????????(2)

式中，E₂₀表示直接通過格柵的部分氣體的能量，E₂₁表示經1次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量，E₂₂表示經2次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量，E₂₃表示經3次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量；

A4、氣體直接通過格柵的部分氣體的能量E₂₀為：

A5、氣體經1次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量E₂₁為：

A6、氣體經2次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量E₂₂為：

A7、氣體經3次折射衰減后通過格柵的部分氣體的能量E₂₃為：

A8、氣體通過單個格柵之后的能量E₂為：

A9、假設氣體通過防塵罩單個格柵之后的風速為μ，根據能量守恒原則可得：

則通過防塵罩格柵之后的風速μ為：

因此，風速衰減率W(a)可表示成：

所述步驟(3)中的數學模型M(a)的建立，包括以下步驟：

B1、根據防塵罩材質和尺寸，防塵罩重量G(a)可以表示成：

式中，ρ_m表示細絲密度，L₁表示防塵罩長度，L₂表示防塵罩寬度；

B2、為了便于安裝，防塵罩采用絞線提升，絞線的最大拉伸力為F，則基于絞線最大拉伸力的防塵罩重量歸一化模型M(a)為：

式中，g表示重力加速度。

2.根據權利要求1所述的考慮風速衰減率的防塵罩格柵尺寸設計方法，其特征在于：所述步驟(4)中的格柵尺寸a的優化模型的建立，包括以下步驟：

C1、采用加權方法得到防塵罩格柵尺寸a的優化模型：

式中，w₁、w₂表示優化模型加權值，T(a)表示優化模型。

3.根據權利要求1所述的考慮風速衰減率的防塵罩格柵尺寸設計方法，其特征在于：所述防塵罩適用于變壓器。