基于流固耦合的碳纤维复合芯导线微风振动特性数值分析.pdf

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1、第43卷第2期华北电力大学学报Vo1．43，No．22016年3月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMar．，2016doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2016．02．09基于流固耦合的碳纤维复合芯导线微风振动特性数值分析刘晨，芮晓明，姬昆鹏，齐翼(1．华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206；2．中国电力科学研究院，北京100192)摘要：对发生微风振动的新型碳纤维复合芯导线和与其截面积相近的传统钢芯铝绞线的动态特性进行了对

2、比研究。基于计算流体动力学(CFD)方法，利用Adina软件分别建立了两种导线微风振动流固耦合CFD仿真模型。获得不同截面导线竖向振幅比随约化速度变化曲线，对比其升阻力特性。通过对流场中做强迫振动的导线进行数值模拟，利用导线气动力栽荷响应求得导线风能输入功率，从风能输入角度分析不同截面形状导线微风振动特性的差异。研究所得两种不同截面形状导线气动力特性的差异，可为新型导线在工程领域的应用提供参考。关键词：碳纤维复合芯导线；钢芯铝绞线；微风振动；计算流体动力学；流固耦合；气动力特性中图分类号：TM726文献标识码：

3、A文章编号：1007—2691(2016)02—0056—06DynamicAnalysisofAeolianVibrationofAluminumConductorCompositeCoreBasedonFluidStructureInteractionLIUChen，RUIXiaoming，JIKunpeng。QiYi。，，(1．SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing10220

4、6，China；2．ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China)Abstract：ThispaperfocusesonthedynamiccharacteristicsofAluminumConductorCompositeCore(ACCC)，com-paredtoAluminumConductorSteelReinforced(ACSR)withsamecrosssection．Inordertostudyontheaeolianvi-br

5、ationdynamicresponseofconductor，computationalfluiddynamics(CFD)methodisadoptedtobuildtwodifferent2一Dfluid-structureintexactivemodelcreatedwiththefiniteelementsoftwareAdina．Carriesonthenumericalsimula-tionwiththevariationofwindspeed，curvesofverticalamplituder

6、atiotoreducedspeedareobtained．Thenumericalsimulationresultsshowtheeffectofconductorroughnessontheresultantaerodynamicforces．Bysimulatingthecondi-tionofforcedvibrationandusingtheaerodynamicloadresponseofconductorstogetitswindpowerinput．Theresponsecharacterist

7、icsofaeolianvibrationintermsofconductorcrosssectionareanalyzed．Researchingonthedifferenceinconductoraerodynamicpropertiesinfluencebyshapeofconductor，itsuppliesthereferencetotheapplicationsofACCCinengineering．Keywords：aluminumconductorcompositecore；aluminumco

8、nductorsteelreinforced；aeolianvibration；computa·tionalfluiddynamics；fluid—structureinteraction；aerodynamiccharacteristicsluminumConductorSteelReinforced，ACSR)，但随0引言着电力需求的迅速增加，输电线路不堪承受传输容量快速扩容的需求