[發明專利]一種覆冰導線氣動力風洞試驗方法

在審

• 申請號: 202010780730.3
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112051024A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 鄒建章;張丹丹;張宇;萬智渝;胡京
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;華中科技大學;南昌科晨電力試驗研究有限公司
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開了一種覆冰導線氣動力風洞試驗方法，屬于電力技術領域，包括：確定試驗所用覆冰導線模型的參數，設計制作覆冰導線模型；根據試驗目的確定風速、風攻角等試驗工況；在風洞中安裝覆冰導線模型；進行流場調試；正式進行風洞試驗，在不同的風攻角下獲得模型對天平施加的氣動力時程；本發明所述的試驗方法，有助于提高測定氣動力系數的精確性與可靠性，改變試驗風場的風速，測定不同風速下氣動力系數隨風攻角的變化，以便后續展開風速對覆冰導線氣動力特性影響的研究。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，更具體地，涉及一種覆冰導線氣動力風洞試驗方法。

背景技術

輸電線路覆冰導線的舞動是一種低頻、大振幅的自激振動。覆冰導線發生舞動時可能造成電力供給中斷，甚至發生斷線、倒塔等事故。近年來，隨著我國電網建設快速發展，輸電里程不斷增加，架空輸電線路舞動事故發生的頻率顯著增加，研究覆冰導線舞動和其氣動力特性的必要性不斷提升，研究過程中最為關鍵的一環就是通過風洞試驗準確測取覆冰導線在不同風攻角下的氣動力。風速等試驗工況會對試驗結果的精確性產生重要的影響。為了能夠準確獲取覆冰導線模型在不同風攻角下的氣動力，采用合適的試驗方法開展試驗具有一定的研究價值。

發明內容

針對現有試驗的不足，本發明的目的在于提供一種覆冰導線氣動力風洞試驗方法，旨在解決現有的覆冰導線試驗方法中模型制作問題，研究風速變化對新月形覆冰二分裂導線的氣動力的影響。

為實現上述目的，本發明提供了一種覆冰導線氣動力風洞試驗方法，包括：

步驟1，確定試驗所用覆冰導線模型的外形，設計制作覆冰導線模型；

步驟2，根據試驗目的確定試驗工況；

步驟3，對風洞流場進行調試，測試風洞流場是否滿足試驗工況的要求；

步驟4，在風洞中滿足試驗工況的位置安裝覆冰導線模型；

步驟5，進行風洞試驗，獲得在不同風攻角下覆冰導線模型對高頻測力天平施加的氣動力時程數據。

進一步的，所述步驟1具體包括：

步驟1.1，根據試驗要求確定覆冰導線的結構參數：

步驟1.2，根據覆冰導線的結構參數，使用三維建模軟件設計覆冰導線模型；

步驟1.3，將模型數據導入3D打印機制作覆冰導線一體化模型。

進一步的，所述覆冰導線的結構參數包括導線的型號、導線模型外徑、導線覆冰形狀和導線覆冰厚度。

進一步的，在步驟2中，所述試驗工況包括風洞流場的風速、風攻角的取值范圍及間隔大小、每組風攻角的采樣時間和采樣頻率。

進一步的，所述流場風速取為4～20m/s；對于不對稱覆冰導線模型，風攻角設置為0°～360°；對于對稱覆冰導線模型，試驗工況中風攻角可以設置為0°～180°；風攻角間隔為5°；其中0°～10°、85°～95°、170°～180°區間內的風攻角進行間隔加密處理，間隔設置為2°；每組風攻角采樣時間設置為30s，采樣頻率為300Hz。

進一步的，所述步驟3具體包括：

步驟3.1，進行風洞流場調試，對模型安裝位置處的風速進行采樣；

步驟3.2，獲取一段時間內的風速時程，觀察是否滿足風速要求。

進一步的，所述步驟4具體包括：

步驟4.1，將覆冰導線模型安裝在風洞中，在覆冰導線模型上方和下方分別設置表面光滑的上端板和下端板；

步驟4.2，將覆冰導線模型的下端固定在轉接板上，然后將轉接板中心與高頻測力天平相接，并使轉接板的表面與下端板表面在同一個水平面上；