影響絕緣子帶電水沖洗效果的關(guān)鍵因素研究.pdf

1、電力作為現(xiàn)代社會(huì)一種不可或缺的能源，與人類的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有無可替代的巨大作用，所以保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行是非常重要的。而隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，對外界排放的各種污染物也不斷增加，大氣中的懸浮物呈現(xiàn)出多種類、大密度的趨勢，供電系統(tǒng)的外絕緣電氣設(shè)備極易沾染到這些污穢，進(jìn)而影響其絕緣性能，造成污閃事故，給工業(yè)生產(chǎn)帶來重大損失，并對日常生活造成影響。因此，對電力設(shè)備進(jìn)行及時(shí)清洗具有重要的意義，而絕緣子作為供電系統(tǒng)中最基

2、礎(chǔ)、應(yīng)用最廣的元件之一，保證其清潔更是重點(diǎn)中的重點(diǎn)。
　　本文通過理論分析了絕緣子污穢的粘附力和清除機(jī)理，然后運(yùn)用CFD軟件進(jìn)行數(shù)值模擬研究，分析射流打擊力隨噴嘴出口直徑、靶距、沖洗角度及進(jìn)口壓力等參數(shù)的變化趨勢，并分析傘裙結(jié)構(gòu)及濺射水對絕緣子帶電水沖洗的影響，為絕緣子帶電水沖洗提供參考依據(jù)，能夠更安全高效的完成清洗作業(yè)。本文主要內(nèi)容如下:
　　1、絕緣子污穢間的粘附力主要由范德華力和毛細(xì)作用力組成，通過簡化模型計(jì)算得到污穢

3、顆粒與絕緣子表面間的粘附力為2.2×10-5N，顆粒間的粘附力為1.1×10-5N。污穢顆粒在射流清洗作用下有著不同的脫附機(jī)理，以計(jì)算得到的粘附力為基礎(chǔ)，通過分析污穢顆粒在射流中的受力情形，認(rèn)為污穢更容易通過滾動(dòng)的方式、成對的從絕緣子表面脫離。
　　2、通過Fluent對射流打擊力特性進(jìn)行了仿真分析，依靠Matlab擬合得到三種噴嘴出口直徑下的射流打擊力函數(shù)，可知射流水柱打擊力隨著進(jìn)口壓力的增加而顯著提高，隨著靶距的增加急劇下降，

4、因此，在保證安全沖洗的前提下，增加噴嘴進(jìn)口壓力和縮短靶距是提高清洗效率的有效方式;沖洗角度的不同會(huì)導(dǎo)致射流速度、射流壓力和射流厚度分布不均勻，使得射流軸心附近的清洗效果存在差異，當(dāng)沖洗角度為20°和30°時(shí)具有更高的清洗效率，應(yīng)優(yōu)先選擇;增加噴嘴直徑能有效提高射流打擊力，但是也會(huì)導(dǎo)致更大的流量和能量消耗，由于流量和能量對壓力更不敏感，所以在提升打擊力時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇提升壓力的方式。
　　3、對于三種不同的傘裙結(jié)構(gòu)，其下傘面水流流動(dòng)情形

5、在不同沖洗角度下存在一定的差異，主要是由其結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致，但其近壁面速度隨壓力變化趨勢一致;在沖洗角度較大時(shí)，水柱所攜帶的動(dòng)能直接作用在污穢上，且垂向速度分量增加，能更有效的破碎污穢，在污穢粘附強(qiáng)度較大時(shí),應(yīng)選擇較大沖洗角度;近壁面水平速度分量隨沖洗角度增加而減小，在滿足臨界清洗壓力要求后，選擇較小沖洗角度，能提高清洗效率;綜合不同絕緣子結(jié)構(gòu)的下傘面水流特性、近壁面射流速度及有效清洗面積，當(dāng)沖洗角度為20°時(shí)能保證更高的沖洗效率，應(yīng)優(yōu)先選