2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、特高壓直流輸電線路由于運行電壓極性固定,電暈放電導(dǎo)致的空間電荷使得離子流場問題尤為嚴(yán)峻。開展電暈放電微觀物理過程研究對于探求電暈放電的演化規(guī)律、指導(dǎo)輸電線路離子流場計算具有重要理論價值。電暈放電微觀過程中會產(chǎn)生大量激發(fā)態(tài)粒子、帶電粒子、自由基等微觀粒子,動理學(xué)規(guī)律極其復(fù)雜。由于缺乏有效的等離子體診斷手段,電暈放電的很多關(guān)鍵微觀參數(shù)無法通過試驗獲得,國內(nèi)外開展了大量電暈微觀機(jī)理的數(shù)值研究,至今未取得突破性進(jìn)展。可定量分析電暈放電微觀物理過

2、程的模型尚缺,對其影響因素的微觀分析也未能深入。本文在流體動力學(xué)電暈放電模型的基礎(chǔ)上,提出研究電暈放電微觀物理過程的混合數(shù)值模型。采用棒-板電極最簡模型對電暈放電脈沖電流進(jìn)行了計算分析,研究電暈放電微觀特征量在單次放電脈沖持續(xù)過程中的時空發(fā)展規(guī)律。建立了直流輸電線路電暈放電宏觀離子流場計算模型,討論了輸電線路結(jié)構(gòu)對離子流場的影響,著重分析相對空氣密度對離子流場的影響規(guī)律。
  本研究主要內(nèi)容包括:①提出了可量化研究電暈放電微觀物理

3、過程的混合數(shù)值模型。模型中利用流體動力學(xué)控制方程描述電暈放電的宏觀物理規(guī)律;采用等離子體化學(xué)反應(yīng)過程電暈放電微觀過程中粒子的產(chǎn)生和消散過程;Boltzmann方程求解模塊給流體動力學(xué)模型提供詳細(xì)的電子輸運參數(shù)和能量傳遞系數(shù),同時給等離子體化學(xué)模型提供化學(xué)反應(yīng)速率;通過試驗得到的正負(fù)電暈放電單次脈沖波形和UI特性曲線證明了該模型的有效性。②計算分析了正負(fù)電暈的脈沖形成機(jī)制,在此基礎(chǔ)上研究得到了負(fù)電暈放電的電子特性(平均電子能量、電子密度、

4、電子的生成/消散速率等)和負(fù)電暈放電的重粒子特性(凈空間電荷、等離子體化學(xué)反應(yīng)速率、重粒子的成分及密度)在單次脈沖持續(xù)過程中的時空發(fā)展規(guī)律。③采用上流有限元法建立了直流輸電線路電暈放電的宏觀離子流場計算模型,利用單/雙極試驗導(dǎo)線的地面合成場強(qiáng)和離子流密度證明了模型的有效性,討論了輸電線路結(jié)構(gòu)對離子流場的影響,著重分析了相對空氣密度對離子流場的影響。對±800 kV和±1100 kV直流輸電線路離子流場的計算結(jié)果表明,在跨越高海拔、高溫度

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