《表1 不同阶段覆冰导线表面粗糙高度的变化》

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《输电导线粗糙覆冰表面对流换热特性》

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在人工气候室内，设定风速为5 m/s，环境温度为–10℃，液滴表面中值体积直径为30μm，对直径21.6 mm模拟导线进行硬雾凇覆冰实验[18]，在覆冰过程中，记录不同覆冰时段内覆冰导线直径以及表面形貌变化，并通过图像法对同一区段内表面特征进行提取，根据等效粗糙高度原理将这一区段内粗糙高度变化求取平均值，确定表面粗糙高度Ks，最后通过仿真计算得到不同覆冰阶段下表面粗糙高度对换热系数的影响，见表1。在本实验中可发现，随覆冰过程推进，覆冰导线直径与表面粗糙高度均随之上涨。采用上文数值模拟方法对实验冰形换热系数进行仿真得出换热系数随覆冰积聚略呈下降趋势。虽然覆冰表面粗糙高度对换热有一定增幅，但由于覆冰厚度增长，使得覆冰导线直径增大，换热系数呈反比下降，同时，在覆冰厚度达到60 mm时，粗糙高度已无太大增幅，以至于在两种因素共同作用下换热系数呈现出一种下降趋势。