【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通道温度场有限元，具体涉及一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法。
技术介绍
1、电缆在城市电网输送中发挥至关重要的作用。传统运检模式下，供电公司根据设备状况制订巡检计划。受巡检周期影响，运检部门无法实时掌握设备运行状态。
2、超导电缆输电技术发展至今然工程应用已进入试验示范和商业化运行阶段，国内外已有多组高温超导电缆投入电网试验、示范。高温超导电缆能够解决特大城市电能传输的诸多瓶颈问题。对于超导电缆，其对于日常状态维护和巡检的要求相比传统电缆更高。当发生温度突然升高、液氮泄露等情况时，容易造成超导电缆管道损伤开裂，从而丧失保护内部电缆能力，甚至损伤电缆。目前尚无成熟的排管结构监测技术，因此为了提高运行可靠性、降低失超风险，亟需针对超导电缆通道形成健康监测系统和预测技术，为其安全运营提供安全预警和强大技术保障。
3、采用有限元计算软件能够确定超导电缆通道具体条件，创建通道的实体模型，根据实际情况在通道周围施加温度场的求解约束及载荷，求解得出通道在一天内的温度场。但是，现有高温超导电缆通道温度场有限元模型存在显著不足，特别是，基于预测到的模型，模型建立耗费时间长；为了满足求解精度导致模型网格数量多，从而导致求解、计算耗费时间长、计算效率低。鉴于此，需要研发一种操作便捷、建模效率高、求解计算效率高的预测高温超电缆温度场有限元建模方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模
2、实现上述目的的一种技术方案是：一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，包括如下步骤：
3、步骤1:几何模型的建立，模型赋予材料；
4、步骤2:添加热源载荷、边界条件并对对几何模型进行网格划分；
5、步骤3:建立瞬态温度场分析步。
6、进一步的，步骤1具体包扩：
7、根据施工图纸先建立通道中电缆桥部分，建立桥面，根据长度、宽度、高度完成桥体建模；然后创建材料属性参数；最后将材料属性分别赋予桥体、桥面盖板和内部支架。
8、进一步的，创建材料的类型包括钢筋混泥土、土壤、铜板和钢。
9、进一步的，材料属性参数包括热导率、密度和比热容。
10、进一步的，步骤2包括以下步骤:
11、步骤2.1：构建当天的每时刻天后数据；
12、步骤2.2：在桥面的外表面设置热系数，并将外界条件函数分别赋予热系数；
13、步骤2.3：在桥面的内表面设置热系数；
14、步骤2.4：给所有模型添加太阳位置，并将太阳辐照度赋予热源，定义热载荷；
15、步骤2.5：设置初始温度；
16、步骤2.6：对桥体部分采用四面体扫掠结构，桥桩部分采用自由四面体结合。
17、进一步的，每时刻天后数据包括太阳辐照度、环境温度和外界风速函数。
18、进一步的，热系数包括对流辐射散热条件、对流换热系数、环境温度辐射率、介质温度、绝对温度。
19、进一步的，外界条件函数包括环境温度函数和对流换热函数。
20、进一步的，步骤3具体为：基于步骤2所建立的网格模型,建立1个瞬态温度场分析步；分析步为0.5h,时间步长为24h。
21、进一步的，步骤1至步骤3采用comsol软件为平台。
22、本专利技术的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，能够实现高温电缆通道在预测温度上有限元模型的快速、高效，从而为安全运行提供多的技术支持。
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1.一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤1具体包扩：
3.根据权利要求2所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，创建材料的类型包括钢筋混泥土、土壤、铜板和钢。
4.根据权利要求2所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，材料属性参数包括热导率、密度和比热容。
5.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤2包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，每时刻天后数据包括太阳辐照度、环境温度和外界风速函数。
7.根据权利要求5所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，热系数包括对流辐射散热条件、对流换热系数、环境温度辐射率、介质温度、绝对温度。
8.根据权利要求5所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元
9.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤3具体为：基于步骤2所建立的网格模型,建立1个瞬态温度场分析步；分析步为0.5h,时间步长为24h。
10.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤1至步骤3采用Comsol软件为平台。
...【技术特征摘要】
1.一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤1具体包扩：
3.根据权利要求2所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，创建材料的类型包括钢筋混泥土、土壤、铜板和钢。
4.根据权利要求2所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，材料属性参数包括热导率、密度和比热容。
5.根据权利要求1所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，步骤2包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种预测高温超导电缆通道温度场的有限元建模方法，其特征在于，每时刻天后数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张寒，王晓东，龚黎翔，张煜，刘俊，徐新雄，宗明，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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