花旭
- 作品数：8 被引量：38H指数：4
- 供职机构：三峡大学电气与新能源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程一般工业技术更多>>
- 外电场对硅烷交联聚乙烯电介质材料分子空间结构影响的分子模拟研究被引量：3
- 2018年
- 为了从分子层面上揭示外电场作用下硅烷交联聚乙烯电缆材料内部分子结构特性的变化情况,采用计算量子化学模拟方法构建硅烷交联聚乙烯分子模型。沿聚乙烯主链方向施加不同大小的电场,分析硅烷交联聚乙烯分子的稳态总能量、偶极矩、分子极化率、电荷分布、能隙和红外光谱变化规律。结果表明:随着电场强度的增大,硅烷交联聚乙烯分子结构发生明显变化。当电场强度达到一定值后,分子稳定结构遭到破坏进而出现断键现象。硅烷交联聚乙烯分子在强电场作用下,主链两端的C-C键和C-H键最先断裂形成自由基。分子内部电荷在电场作用下发生转移,使得聚乙烯链端部C、H原子带电量最大且不断增加,最终导致断键后的C、H自由基带有较高电荷量。这些游离的自由基会形成空间电荷,外电场越大,空间电荷量越大。这些电介质内部微观特性的变化对研究交联聚乙烯电缆的电树枝老化机理具有重要意义。
- 李亚莎花旭代亚平沈星如王成江
- 关键词：外电场空间电荷自由基分子模拟
- 小分子酸与高分子酸在油中扩散行为的分子动力学模拟被引量：4
- 2018年
- 为深入了解小分子酸和高分子酸在油中的扩散行为,利用分子动力学方法分别对甲酸和环烷酸在不同含水量油中的扩散行为进行了模拟研究。根据均方位移计算了两种酸在不同含水量油中的扩散系数,通过径向分布函数观察了两种酸的不同官能团与水分子形成氢键的情况,并且分析了不同酸油模型的动能变化。结果表明:环烷酸的扩散系数明显小于甲酸,且其下降趋势较甲酸平缓;两种酸中羰基氧原子比羟基氧原子更易与水分子形成氢键;酸油模型中水和酸含量越高,形成的氢键数目越多,所具有的动能越大,分子间相互撞击所释放的能量更强,更容易破坏油分子结构的稳定性。
- 李亚莎刘志鹏花旭代亚平沈星如
- 关键词：变压器油分子动力学氢键
- 基于Bezier曲面四边形边界元法的特高压绝缘子串电场计算被引量：1
- 2017年
- 在三维静电场的边界元计算中,为了快速、精确计算电位和电场强度分布,提出了用双2次Bezier曲面四边形拟合实际积分面的Bezier曲面四边形边界元方法。该方法利用二阶剖分单元的节点坐标信息来构造双2次Bezier曲面参数方程,再利用Bezier曲面参数方程和面积比值法构造对应于Bezier曲面4个顶点节点的形状函数;以Bezier曲面4个顶点节点为计算节点,大大减少了计算节点数;与一阶平面四边形边界元法相比,双2次Bezier曲面能够更好地拟合实际积分面,提高计算精度。并且可通过精细后处理技术将模型表面的函数值精细显示。算例结果表明,Bezier曲面四边形边界元法与传统边界元法相比,在网格剖分节点数相同时,计算精度得到了提高。在计算精度相同条件下,该方法中的节点数量降低,减少了计算机内存的使用。最后,将Bezier曲面四边形边界元法应用于交流特高压绝缘子串电场的计算。
- 李亚莎花旭沈星如代亚平
- 关键词：静电场计算BERNSTEIN基函数BEZIER曲面边界元法
- Bezier曲面三角形边界元法及其在特高压绝缘子串电场计算中的应用
- 2018年
- 为了在用边界元法计算三维静电场电位和电场分布时能够得到较精确结果，提出了Bezier曲面三角形边界元方法．该方法用ANSYS建模和二阶剖分，利用剖分得至U的节点坐标信息和面积坐标系下对应的Bernstein基函数构造双2次Bezier曲面参数方程，再利用面积比值法构造对应于Bezier曲面顶点节点的形状函数，由Bezier曲面参数方程和形状函数可得到Bezier曲面边界元方程．以计算导体球的电场和电位分布为例进行验算，由计算结果可知：在计算相同剖分节点的情况下，Bezier曲面三角形边界元法比一阶平面三角形边界元法具有更高的计算精度．最后，将Bezier曲面三角形边界元法应用于特高压绝缘子串的电场计算．
- 李亚莎代亚平花旭沈星如
- 关键词：静电场计算BERNSTEIN基函数BEZIER曲面边界元方法
- 杂质对交联聚乙烯电缆内部电场和空间电荷分布影响被引量：17
- 2018年
- 杂质会影响交联聚乙烯(XLPE)电缆内部电场及空间电荷分布,在电缆绝缘老化与击穿中起着重要作用,因此研究杂质对电缆中电场及空间电荷分布的影响具有重要的意义。本文采用二阶四面体单元剖分的有限元方法计算各节点的电位分布,然后求各节点电位的负梯度得到各节点上的电场强度,对电位移矢量求散度可得各节点的电荷密度。以一个带有杂质颗粒的交联聚乙烯电缆模型为例进行计算,结果表明:在电场作用下,杂质颗粒会离解造成其周围电荷密度集中;杂质颗粒表面积聚的电荷量随颗粒半径的增大而增大,电荷密度随半径的增大而减小;杂质颗粒越靠近高压侧其表面积聚的电荷量越大;杂质颗粒周围的电荷密度值与相对介电常数关系不大,但与电阻率关系密切。
- 李亚莎代亚平花旭刘志鹏王成江
- 关键词：交联聚乙烯电缆空间电荷电场强度
- 外电场下交联聚乙烯电介质材料分子结构变化及其电老化微观机理研究被引量：7
- 2019年
- 为了从微观角度分析交联聚乙烯(XLPE)材料的电树枝老化,本文采用分子模拟方法计算并优化得到了XLPE分子结构.沿着聚乙烯链施加不同大小电场强度,分析交联聚乙烯分子的几何结构、偶极矩、极化率、电荷分布、前线轨道能量和红外光谱变化规律.计算结果表明,随着外电场的增大,交联聚乙烯分子红外光谱发生较大变化;当外施电场达到0.026a.u.后,红外光谱图中出现虚频,表明分子空间结构不再稳定,易发生断键;另外从前线轨道图的变化可以看出断键现象最先发生在交联聚乙烯链端部;沿着电场方向,原子所带电荷量由交联处向端部转移,当外施电场达到0.029a.u.后,链端部的C-H和C-C键断裂产生H·和CH3·自由基.游离的自由基会形成空间电荷并发生积聚,产生局部较大场强,从而进一步影响交联聚乙烯链的空间结构.而电介质内部微观特性的变化必定会导致交联聚乙烯材料绝缘性能的下降,这些变化对揭示交联聚乙烯电缆电树枝形成的微观规律具有重要研究意义.
- 李亚莎花旭代亚平刘志鹏王成江
- 关键词：外电场空间电荷分子模拟
- B样条曲面边界元方法及其在特高压绝缘子串电场计算中的应用被引量：1
- 2018年
- 在计算特高压绝缘子串三维静电场的边界元法中,为了精确确定电场强度和电位分布,提出用双2次B样条曲面拟合实际边界面的B样条曲面边界元法。该方法利用二阶剖分单元的节点坐标信息来求解双2次B样条曲面参数方程,再利用B样条曲面参数方程和面积比值法定义对应于B样条曲面单元4个顶点节点的形状函数;用B样条曲面单元4个顶点作为计算节点,与二阶四边形边界元法相比,计算量大大减少;与线性平面边界元法相比,双2次B样条曲面与实际边界面更接近,从而可以明显提高计算精度。用球形电极和球板电极的电场分布计算进行验算,结果表明:在网格剖分节点数相同时,B样条曲面边界元法的计算精度明显优于线性边界元法。最后,将B样条曲面边界元法应用于交流特高压绝缘子串的电场强度和电位分布计算。
- 李亚莎花旭沈星如代亚平
- 关键词：静电场计算边界元法B样条曲面B样条基函数
- 主流电缆在线监测方法综述被引量：6
- 2017年
- 文中主要介绍了监测电缆状态的直流分量法、直流叠加法、交流叠加法、介质损耗法、局部放电法等在线工作原理,分析了各种监测方式的优缺点,并给出了合理的总结与展望。
- 沈星如花旭代亚平陈楠
- 关键词：电力电缆在线监测
