Mathematical modelling of vortex excited oscillations of bundled conductors in overhead transmission lines

架空输电线路中束状导体涡激振荡的数学建模

• 批准号: 5418879
• 负责人: Professor Dr. Peter Hagedorn
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Dynamik und Schwingungen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5418879?language=en
• 关键词: Mathematical; modelling; vortex; excited; oscillations

Wirbelerregte Schwingungen treten häufig in Hochspannungs-Freileitungen auf, sowohl bei Einzel- als auch bei Bündelleitern. Trotz der geringen Amplituden (weniger als ein Seildurchmesser) sind sie unbedingt zu vermeiden, da sie zu Materialermüdung führen können. In der Praxis setzt man dazu spezielle Dämpfer und dämpfende Armaturen ein, deren Wirksamkeit mittels geeigneter mathematischer Modelle (Energiebilanzverfahren, usw.) zu überprüfen ist. Ziel dieses Projektes ist es, diese Modelle so zu verbessern, daß damit eine Optimierung dieser Dämpfungsmaßnahmen möglich ist. Dabei werden sowohl neue, verbesserte Formulierungen für die Strukturschwingungen der Seilbündel als auch für die aerodynamischen Kräfte entwickelt. Die Eigenwerte der Leiterseilschwingungen des Bündels liegen sehr dicht, so daß etwa einige hundert oder tausend Eigenwerte mittels Lösung eines transzendenten Eigenwertproblems zu bestimmen sind. Das Rechenmodell soll so umformuliert werden, daß die wiederholte Lösung des transzendenten Eigenwertproblems hoher Dimension vermieden werden kann. Berechnungen mittels CFD (computational fluid dynamics) werden eingesetzt um eine bessere rechnerische Beschreibung der aerodynamischen Kräfte auf die einzelnen Seile eines Bündels zu erreichen. Dadurch können teure Windkanalversuche eventuell zumindest teilweise ersetzt werden. Die genannten Verbesserungen des mathematischen Modells sollen dazu führen, daß in Zukunft eine kostengünstige Berechnung der maximal zu erwartenden Biegedehnungen und eine Optimierung der Dämpfungsmaßnahmen möglich werden.

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