[發(fā)明專利]一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110403799.9
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113076652A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周年榮;何瀟;譚向宇;張林山;黃星;李月梅
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立Fe₃O₄納米植物絕緣油的導(dǎo)熱分析單元；

通過所述導(dǎo)熱分析單元計算目標(biāo)數(shù)值；所述目標(biāo)數(shù)值包括納米粒子分布單元的長度以及納米粒子表面吸附層的厚度；

對所述導(dǎo)熱分析單元采用熱阻法建立導(dǎo)熱模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，通過所述導(dǎo)熱分析單元計算目標(biāo)數(shù)值步驟還包括：

所述導(dǎo)熱分析單元計算納米粒子分布單元L的長度；

所述導(dǎo)熱分析單元計算納米粒子表面吸附層的厚度h；其中，每一個納米粒子分布在邊長為L的正方體中，L為包含納米粒子的正方體的邊長。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱分析單元計算納米粒子分布單元L的長度通過如下公式推導(dǎo)獲得：

其中，為Fe₃O₄納米粒子的質(zhì)量分數(shù)，r為Fe₃O₄納米晶體的半徑，ρ_nano為Fe₃O₄納米晶體的密度，ρ_oil為絕緣油的密度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱分析單元計算納米粒子表面吸附層的厚度h通過如下公式推導(dǎo)獲得：

其中，δ為描述界面邊界擴散的參數(shù)，其范圍在0.2～0.8nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，對所述導(dǎo)熱分析單元采用熱阻法建立導(dǎo)熱模型包括以下步驟：

對納米絕緣油導(dǎo)熱分析單元進行熱阻法分析，沿傳熱方向根據(jù)納米絕緣油的不同組分劃分為四部分，建立熱阻網(wǎng)絡(luò)；所述熱阻網(wǎng)絡(luò)包括單元1、單元2、單元3以及單元4；

分別計算單元1、單元2、單元3以及單元4上的熱阻R₁、熱阻R₂、熱阻R₃以及熱阻R₄；

根據(jù)所述熱阻R₁、熱阻R₂、熱阻R₃以及熱阻R₄計算導(dǎo)熱模型的熱阻R_e；

根據(jù)導(dǎo)熱模型的熱阻R_e得到納米絕緣油的等效導(dǎo)熱系數(shù)k_e。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種四氧化三鐵納米植物絕緣油的導(dǎo)熱模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述單元1的熱阻1通過如下公式推導(dǎo)獲得：

其中，沿?zé)崃鱾鞑サ姆较虻拈L度為S＝L-2b，b為導(dǎo)熱模型的總厚度，b＝r+t+h；r為Fe₃O₄納米晶體的半徑，t為表面活性劑層厚度，h為Fe₃O₄納米粒子表面吸附層的厚度；k₁表示植物絕緣油或礦物絕緣油基液的熱傳導(dǎo)系數(shù)；熱傳導(dǎo)的橫截面積A₁＝L²。