電線積冰物理過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、2010年1月，在湖北恩施雷達(dá)站進(jìn)行了電線積冰外場觀測，本文利用霧滴譜、雨滴譜、積冰直徑資料以及氣象常規(guī)觀測資料，分析了一次典型積冰過程的發(fā)展、維持和崩塌三個(gè)階段的特征和物理機(jī)制，然后利用一個(gè)包含液滴碰撞電線和電線表面熱平衡過程的模式對這次積冰的物理機(jī)制進(jìn)行模擬，并分析了各個(gè)物理量對積冰過程的影響。
　　 觀測分析表明，積冰與空氣溫度、液水含量、相對濕度、電線懸掛高度、風(fēng)速和風(fēng)向等有關(guān)。在積冰的發(fā)展階段，由于地面溫度低，空氣中液

2、水含量較高，使積冰形成并發(fā)展較快。但并不是含水量越大越利于積冰，當(dāng)含水量達(dá)到一定閾值時(shí)，碰撞電線的水滴會來不及凍結(jié)，水滴會隨著重力作用或風(fēng)的拖曳作用掉落。維持階段空氣溫度很低，但空氣中液水含量很小，積冰很難發(fā)展。由于積冰多數(shù)由霧滴凍結(jié)形成，粘附力較低，當(dāng)溫度升高時(shí)，積冰直接脫落。
　　 模擬試驗(yàn)結(jié)果表明：電線積冰模式能夠較好地模擬出積冰的形成、發(fā)展、維持過程和積冰類型，模擬的積冰直徑隨時(shí)間的演變與觀測結(jié)果較為一致，但模擬值比實(shí)測