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不同敷设环境下高压交流海底电缆导体温度和载流量的计算分析 被引量:2
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作者 李娜 杨昊 +1 位作者 李凯 李永健 《电力科学与工程》 2023年第1期17-27,共11页
为了提高海底电缆容量利用率、安全性、可靠性,针对传统的导体温度与载流量计算方法仅适用于特定敷设条件的缺陷,以某风电项目的三芯220 kV光纤复合海缆为研究对象,使用COMSOL有限元软件,建立了海缆及其敷设环境的二维有限元模型。对电... 为了提高海底电缆容量利用率、安全性、可靠性,针对传统的导体温度与载流量计算方法仅适用于特定敷设条件的缺陷,以某风电项目的三芯220 kV光纤复合海缆为研究对象,使用COMSOL有限元软件,建立了海缆及其敷设环境的二维有限元模型。对电磁–热–流多物理场耦合进行了仿真分析,研究了海水温度、海水流速、埋设深度和载流量对海缆导体温度的影响,并通过拟合仿真结果推导了导体温度和载流量的经验公式。结果显示,在工程领域常用的传统模型和IEC解析公式的默认流速和埋深条件下,该仿真模型及经验公式的载流量计算结果与传统模型和IEC解析公式的相对误差都在7%以内;仿真模型与经验公式之间的误差在5%以内。该结果表明,利用所提仿真模型及经验公式可以分析不同敷设环境下的载流量变化规律。 展开更多
关键词 海底海缆 温度场 电磁–热–流耦合 有限元 载流量
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基于磁-热-流耦合模型的不规则排列电力电缆温度场与载流量计算 被引量:20
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作者 张秀丽 胡明丽 +1 位作者 邓红雷 戴栋 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第7期44-48,共5页
由于电缆不规则排列导致其温度场和载流量与规则排列电缆不同,针对沟槽内不规则排列电缆群的温度场和载流量计算,提出了电缆的磁-热-流耦合模型。该模型以110 k V交联聚乙烯电缆为例,利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics对沟... 由于电缆不规则排列导致其温度场和载流量与规则排列电缆不同,针对沟槽内不规则排列电缆群的温度场和载流量计算,提出了电缆的磁-热-流耦合模型。该模型以110 k V交联聚乙烯电缆为例,利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics对沟槽内规则与不规则排列电缆群的温度场和载流量进行计算。结果表明:电缆不规则排列可能导致其缆芯温度升高,载流量降低;利用电缆的磁-热-流耦合模型,可以准确计算沟槽内不规则电缆群的流场和温度场分布,从而准确计算沟槽内不规则排列电缆群的载流量。 展开更多
关键词 不规则排列 温度场 载流量 磁-热-流耦合
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考虑气流场影响的GIS温升计算与实验研究 被引量:15
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作者 吴吉 王增彬 +3 位作者 吕鸿 王流火 孙帅 汪倩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期815-823,共9页
准确计算GIS温升对于产品优化设计、缩短研发周期和降低研发成本等具有重要意义。为此,针对一台126kV三相共箱式GIS,考虑接触电阻、邻近与趋肤效应以及涡流效应的作用,首先建立了电磁–热耦合仿真模型,仿真分析了2 200 A电流条件下GIS... 准确计算GIS温升对于产品优化设计、缩短研发周期和降低研发成本等具有重要意义。为此,针对一台126kV三相共箱式GIS,考虑接触电阻、邻近与趋肤效应以及涡流效应的作用,首先建立了电磁–热耦合仿真模型,仿真分析了2 200 A电流条件下GIS的损耗分布及温升特性;接着为了进一步研究气流场对温升的影响,建立了GIS的电磁–热–流耦合模型,对比分析了仅计及GIS内部SF6气体流体域、同时考虑GIS内部SF6和外部空气流体域两种方法的温升计算结果;最后开展了2 200 A电流下的温升实验。结果表明:隔离开关导体的损耗密度要高于断路器导体,且接触电阻的损耗密度最大;考虑内、外流体域的计算方法精度最高,最大相对误差小于10%。研究为GIS温升特性的工程设计提供了有效的方法,也可为其他电力设备的温升计算提供技术参考。 展开更多
关键词 GIS 温升 电磁–热耦合 电磁–热–流耦合 气流场
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基于磁热流多场耦合的双沟四回路电缆温度场分布与载流量计算 被引量:6
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作者 刘刚 许志锋 +4 位作者 王鹏宇 黄世杰 贺德辰 黄展鸿 洪圣泽 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期10-17,共8页
双沟敷设多回路电缆是一种特殊的集群电缆敷设方案,目前缺乏这种敷设方式下电缆载流量的影响因素研究。文中通过建立基于磁热流多场耦合的有限元仿真模型,分析了双沟敷设多回路电缆的散热特性和载流量影响因素,并提出了相应的改进敷设... 双沟敷设多回路电缆是一种特殊的集群电缆敷设方案,目前缺乏这种敷设方式下电缆载流量的影响因素研究。文中通过建立基于磁热流多场耦合的有限元仿真模型,分析了双沟敷设多回路电缆的散热特性和载流量影响因素,并提出了相应的改进敷设方案。结果表明:相同负载下,靠近中间沟壁的两回路电缆导体温升更高,是载流量的瓶颈位置;电缆沟宽度的减小使沟内电缆导体温度呈线性升高趋势,且靠近中间沟壁的电缆回路温升幅度更大;回填沙土会加强双沟敷设电缆相互之间的热效应,使电缆载流量大幅降低,此时中间沟壁厚度对沟内电缆载流量影响较大。文中提出的改善敷设方案,对于回填沙土热阻系数较大时的双沟敷设电缆载流量具有显著的提升效果。 展开更多
关键词 电缆 双沟敷设 载流量 有限元模型 磁热流耦合
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脉动微波循环注热开采煤层气数值模拟 被引量:4
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作者 杨新乐 姜涛 +2 位作者 苏畅 李惟慷 张永利 《微波学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期89-94,共6页
为获取脉动微波循环加热条件下低渗透储层煤层气运移采出规律,文中综合运用多孔介质传热学、电磁学、渗流力学、岩石力学等相关理论,建立低渗透储层煤层气微波注热开采过程渗流电磁-热-流-固多物理场耦合数学模型,结合COMSOL Multiphys... 为获取脉动微波循环加热条件下低渗透储层煤层气运移采出规律,文中综合运用多孔介质传热学、电磁学、渗流力学、岩石力学等相关理论,建立低渗透储层煤层气微波注热开采过程渗流电磁-热-流-固多物理场耦合数学模型,结合COMSOL Multiphysics有限元分析软件进行了脉动微波循环加热过程煤层气运移采出规律的数值模拟,获取了不同功率脉动微波循环加热条件下煤层温度场、渗流场的变化规律,并对煤层气产量进行了预测。数值模拟结果表明:脉动微波循环加热煤储层热效应显著,煤层能快速且不断地处于高温状态,气体在高温条件下大量解吸并运移产出。采用脉动循环加热,将继续增加煤层渗透率和煤层中游离煤层气含量,相对于常规开采,煤层含气量大幅度降低,煤层气产量显著提高,增产与稳产交替变换使产量在长时期内处于增产状态。模拟方法与结果可为低渗透储层煤层气脉动微波加热开采技术方案提供理论依据。 展开更多
关键词 煤层气 微波注热 脉动循环 电磁-热-流-固耦合 数值模拟
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基于多场耦合技术的永磁同步电动机散热分析 被引量:3
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作者 曾金玲 许雨 +2 位作者 韩业鹏 李冠华 张群 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1246-1251,1256,共7页
利用英特工程仿真技术公司开发的一套电动机专用的耦合分析接口软件INTESIMETFMotor,对电动汽车所用永磁同步电动机进行电磁-热-流体三场耦合分析,将电磁-热-流体三场耦合与传统解耦简化模型的分析结果进行对比,以验证热流双向耦合的有... 利用英特工程仿真技术公司开发的一套电动机专用的耦合分析接口软件INTESIMETFMotor,对电动汽车所用永磁同步电动机进行电磁-热-流体三场耦合分析,将电磁-热-流体三场耦合与传统解耦简化模型的分析结果进行对比,以验证热流双向耦合的有效性.结果表明,单向耦合不能够保证温度的连续性和能量守恒,达不到真正的热平衡,因而需要进行热流双向耦合. 展开更多
关键词 永磁同步电动机 散热 电磁-热-流体耦合
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基于微波注热的煤层瓦斯抽采数值模拟研究 被引量:1
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作者 陈涛 孟巧荣 +2 位作者 高力 李亚军 林峰 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第6期98-104,共7页
为研究微波注热下煤层瓦斯运移采出规律,基于瓦斯微波注热抽采电磁-热-流-固耦合模型,进行了微波注热下瓦斯抽采数值模拟研究,分析了不同微波频率、微波功率和初始渗透率下煤层温度和产气演化规律。数值模拟结果表明:微波注热时,注热处... 为研究微波注热下煤层瓦斯运移采出规律,基于瓦斯微波注热抽采电磁-热-流-固耦合模型,进行了微波注热下瓦斯抽采数值模拟研究,分析了不同微波频率、微波功率和初始渗透率下煤层温度和产气演化规律。数值模拟结果表明:微波注热时,注热处煤层温度快速升高,热量通过热传递和热对流作用向低温区域传递,高温范围不断由注热处向气井扩展;对比0.915 GHz和2.45 GHz两种不同微波频率,低频微波更有利于增强微波热效应;对比0, 500, 1000, 1500 W四种不同微波功率,相对于常规开采,微波注热能极大促进瓦斯解吸和运移,瓦斯含量大幅度降低,增大微波功率对提高瓦斯产量有积极作用;采用增渗措施提高初始渗透率并配合微波注热,可以进一步提高瓦斯抽采率。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 微波注热 电磁-热-流-固耦合 数值模拟
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