基于Spalart-Allmaras湍流模型(S-A模型)封闭的雷诺平均N-S方程,采用沿均匀流线的三阶Runge-Kutta法和Galerkin法分别进行时间和空间离散,得到了湍流方程的有限元格式。采用自编Matlab程序,数值模拟了不同风攻角下覆冰输电线绕流问题,得到了覆冰输电线绕流瞬态和时均流场、气动力系数时程曲线和平均气动力系数随风攻角的变化关系,并与试验结果进行对比,验证了该算法的有效性。基于流场演化和平均压力分布,分析表明风攻角变化引起的边界层分离点转移是产生升力系数尖峰突跳现象的主要原因。

基于Hamilton变分准则推导了第一档与第二档输电线路的动力学方程,接着以绝缘子串为参考对象建立转动方程,根据变形协调准则获得两档导线耦合偏微分方程组。引入气动荷载,采用Galerkin法将偏微分方程组转化为常微分方程组。采用多尺度法求得两档导线模型的位移响应表达式,并开展算例分析。结果表明第一档与第二档输电线路的频率近似满足1∶1关系时,需考虑两者之间的共振效应,即不能将两档输电线线路模型简化为单档输电线路模型;但当两者不满足此比例关系时,可将两档输电线路模型简化为单档输电线路模型,从而提高工作效率。本文的结论亦适用于多档输电线路舞动特性的研究。