覆冰導(dǎo)線氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、覆冰導(dǎo)線在風(fēng)力作用下產(chǎn)生自激振動(dòng)，當(dāng)產(chǎn)生氣動(dòng)力負(fù)阻尼時(shí)易產(chǎn)生低頻大振幅的振動(dòng)，即馳振。覆冰導(dǎo)線在風(fēng)激勵(lì)中的氣動(dòng)力參數(shù)及其隨風(fēng)攻角的變化率是馳振的關(guān)鍵因素。覆冰導(dǎo)線的氣動(dòng)力參數(shù)已雖有一些試驗(yàn)結(jié)果，但分裂導(dǎo)線的氣動(dòng)力參數(shù)尚很缺乏。另外由于冰型的多樣性，試驗(yàn)研究代價(jià)巨大，僅靠試驗(yàn)提供覆冰導(dǎo)線的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)是不實(shí)際的。 本文利用數(shù)值模擬的方法對(duì)覆冰導(dǎo)線繞流流場(chǎng)進(jìn)行研究，計(jì)算覆冰導(dǎo)線的氣動(dòng)力參數(shù)，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，考察數(shù)值模擬在一定程度

2、上代替風(fēng)洞試驗(yàn)的可行性。 根據(jù)所研究的覆冰導(dǎo)線模型的特點(diǎn)，本文采用有限體積法和SIMPLEC計(jì)算程式，利用不可壓縮Nayier-Stokes方程，模擬雷諾數(shù)在亞臨界區(qū)內(nèi)的繞流流動(dòng)。數(shù)值求解N-S方程時(shí)，為克服數(shù)值模擬在高雷諾數(shù)時(shí)的數(shù)值不穩(wěn)定性，計(jì)算中采用了QIJICK迎風(fēng)格式，其對(duì)流項(xiàng)為三階精度，其余項(xiàng)如擴(kuò)散項(xiàng)等為二階精度。對(duì)于扭振狀態(tài)下的導(dǎo)線氣動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算采用CFD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，為保證計(jì)算結(jié)果的精度本文采用剛性邊界+動(dòng)網(wǎng)格+靜