高海拔特高壓輸電線路開式沙塵天氣模擬實驗平臺.pdf

1、特高壓輸電由于輸電能力強、路線能耗小等優(yōu)勢具有廣闊的發(fā)展前景。然而，西北地區(qū)高海拔和沙塵環(huán)境會影響特高壓輸電線路的電暈特性，進(jìn)而影響電網(wǎng)的安全有序運行。因此，研制沙塵天氣模擬實驗平臺可為實驗研究輸電線路電暈特性奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　本文闡述了氣固兩相流的基本理論，根據(jù)電暈實驗對沙塵環(huán)境的需求確定了其實驗參數(shù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了自由落沙、旋流擴(kuò)散和類平拋擴(kuò)散三種方案下的沙塵天氣模擬實驗平臺。采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對上述方案

2、在不同風(fēng)速及顆粒粒徑下的顆粒擴(kuò)散區(qū)域進(jìn)行了對比分析，以探尋既能滿足實驗需求又操控方便的方案并確定之。從縮短管路總長和降低管路壓損兩個角度，對已初步確定的旋流擴(kuò)散方案實驗平臺進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計；并對該優(yōu)化后實驗平臺在不同的給沙率、顆粒粒徑和風(fēng)速下的顆粒擴(kuò)散情況進(jìn)行了研究，以獲得實驗區(qū)域的沙塵濃度特性；對該優(yōu)化后實驗平臺中的風(fēng)機和給料器以及控制、測量和支撐等裝置進(jìn)行選型設(shè)計以利其工程化，并實驗研究了給料器的給料特性。
　　研究結(jié)果表明：1

3、）旋流擴(kuò)散方案的實驗平臺既滿足實驗需求且又操控方便；2）優(yōu)化后實驗平臺其上下直管長度均為2m，前后導(dǎo)流器開度均為30°，給料管距前級導(dǎo)流器的軸向距離為0.5m，給料口縱向位于風(fēng)管軸心，此時壓損系數(shù)與未優(yōu)化前相比減小0.25；3）優(yōu)化后實驗平臺可滿足不同工況下距風(fēng)管出口4m，縱向標(biāo)高為6.72m的實驗區(qū)域3×3m2的沙塵覆蓋，且沙塵濃度精確可控；4）在給沙率、風(fēng)速和顆粒粒徑分別為(0.005～0.03)kg/s、(6～9)m/s和(0.1