短间隙电弧热等效方法及放电下绝缘卡套热力特性分析研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 目的与意义 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.1 电弧数值模拟研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 电弧等效方法研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.3 电弧烧蚀研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3 论文的主要研究工作 | 第19-22页 |
| 2 短间隙内放电电弧MHD模型及其热效应研究 | 第22-46页 |
| 2.1 引言 | 第22-23页 |
| 2.2 磁流体动力学理论基础 | 第23-26页 |
| 2.2.1 基本假设 | 第23页 |
| 2.2.2 MHD控制方程 | 第23-26页 |
| 2.3 短间隙放电电弧MHD模型研究 | 第26-33页 |
| 2.3.1 放电电弧物理模型 | 第26-27页 |
| 2.3.2 放电电弧数学模型 | 第27-28页 |
| 2.3.3 间隙内电弧与壁的热作用 | 第28-29页 |
| 2.3.4 电弧耦合形式分析 | 第29-31页 |
| 2.3.5 耦合场求解实现 | 第31-33页 |
| 2.4 针板间隙内放电电弧数值计算 | 第33-40页 |
| 2.4.1 模型计算域 | 第33页 |
| 2.4.2 边界条件 | 第33-34页 |
| 2.4.3 材料物理参数 | 第34-36页 |
| 2.4.4 数值计算结果及分析 | 第36-40页 |
| 2.5 短间隙放电电弧热源特性分析 | 第40-44页 |
| 2.5.1 电弧柱热源特性分析 | 第40-42页 |
| 2.5.2 阴极表面热源特性分析 | 第42-44页 |
| 2.6 小结 | 第44-46页 |
| 3 短间隙内放电电弧热等效方法研究 | 第46-70页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 放电电弧热等效方法研究 | 第46-52页 |
| 3.2.1 电弧弧柱等效热源模型 | 第47-49页 |
| 3.2.2 阴极表面等效热源模型 | 第49-52页 |
| 3.3 等效热源作用下瞬态传热模型 | 第52-54页 |
| 3.3.1 等效热源传热模型 | 第52-53页 |
| 3.3.2 数值求解方法 | 第53-54页 |
| 3.4 等效热源作用下间隙传热数值计算 | 第54-63页 |
| 3.4.1 模型计算域 | 第54-55页 |
| 3.4.2 边界条件 | 第55-56页 |
| 3.4.3 数值计算结果 | 第56-60页 |
| 3.4.4 模型结果对比分析 | 第60-63页 |
| 3.5 等效热源参数确定方法 | 第63-68页 |
| 3.5.1 椭球体热源参数确定方法 | 第64-66页 |
| 3.5.2 高斯面热源参数确定方法 | 第66-68页 |
| 3.6 小结 | 第68-70页 |
| 4 电弧放电下绝缘卡套热-应力特性研究 | 第70-90页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 电弧放电下绝缘卡套热-力计算模型 | 第70-75页 |
| 4.2.1 电弧放电下绝缘卡套物理模型 | 第70-71页 |
| 4.2.2 绝缘卡套热-力场数学模型 | 第71-73页 |
| 4.2.3 模型求解与实现 | 第73-75页 |
| 4.3 等效热源作用下绝缘卡套数值计算 | 第75-78页 |
| 4.3.1 模型计算域 | 第75页 |
| 4.3.2 模型物性参数 | 第75-76页 |
| 4.3.3 边界条件确定 | 第76-78页 |
| 4.3.4 网格剖分 | 第78页 |
| 4.4 电弧放电下绝缘接头热-应力分布 | 第78-89页 |
| 4.4.1 电弧放电下绝缘卡套热分布 | 第78-81页 |
| 4.4.2 电弧放电下绝缘卡套受力分布 | 第81-83页 |
| 4.4.3 电弧放电下绝缘层热-应力分布 | 第83-87页 |
| 4.4.4 网格剖分影响分析 | 第87-89页 |
| 4.5 小结 | 第89-90页 |
| 5 试验平台搭建与试验验证分析 | 第90-104页 |
| 5.1 引言 | 第90页 |
| 5.2 电弧数值模型及等效方法试验验证 | 第90-97页 |
| 5.2.1 针板间隙放电试验平台 | 第90-92页 |
| 5.2.2 试验结果与分析 | 第92-96页 |
| 5.2.3 试验结果可重复性分析 | 第96-97页 |
| 5.3 绝缘卡套热力计算模型验证 | 第97-102页 |
| 5.3.1 绝缘卡套放电试验平台 | 第97-99页 |
| 5.3.2 试验结果与分析 | 第99-101页 |
| 5.3.3 试验结果可重复性分析 | 第101-102页 |
| 5.4 小结 | 第102-104页 |
| 6 放电烧蚀影响因素及绝缘卡套间隙优化分析 | 第104-126页 |
| 6.1 引言 | 第104页 |
| 6.2 不同放电时间下电弧烧蚀特性分析 | 第104-111页 |
| 6.2.1 放电时间对阴极温度影响 | 第104-109页 |
| 6.2.2 放电时间对阴极烧蚀的影响 | 第109-111页 |
| 6.3 不同电弧电流作用下电弧烧蚀特性分析 | 第111-116页 |
| 6.3.1 放电电流对阴极温度分布影响 | 第111-115页 |
| 6.3.2 放电电流对阴极烧蚀影响 | 第115-116页 |
| 6.4 不同材料表面的电弧烧蚀特性分析 | 第116-121页 |
| 6.4.1 不同材料对阴极温度分布影响 | 第116-119页 |
| 6.4.2 不同材料对阴极烧蚀影响 | 第119-121页 |
| 6.5 间隙间距对阴极表面烧蚀影响 | 第121-122页 |
| 6.6 电弧放电下绝缘卡套间隙优化分析 | 第122-124页 |
| 6.7 小结 | 第124-126页 |
| 7 总结与展望 | 第126-130页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第126-127页 |
| 7.2 主要创新点 | 第127页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第127-130页 |
| 致谢 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-142页 |
| 附录 | 第142-143页 |
| A.作者在攻读博士学位期间的科研成果 | 第142-143页 |
| B.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第143页 |
