電線積冰物理過(guò)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(chǎng)觀測(cè)，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(cè)資料，分析了一次典型積冰過(guò)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(guò)程的模式對(duì)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(duì)積冰過(guò)程的影響。
　　 觀測(cè)分析表明，積冰與空氣溫度、液水含量、相對(duì)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(huì)來(lái)不及凍結(jié)，水滴會(huì)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(guò)程和積冰類型，模擬的積冰直徑隨時(shí)間的演變與觀測(cè)結(jié)果較為一致，但模擬值比實(shí)測(cè)