Математическое моделирование процесса обледенения изолятора ЛЭП

Математическое моделирование процесса обледенения изолятора ЛЭП

Стрижак С.В. (ИСП РАН, Москва, Россия)
Кошелев К.Б. (ИСП РАН, Москва, Россия)
Осипов А.В. (ИСП РАН, Москва, Россия)

Аннотация

В статье рассматривается возможность решателя iceFoam, разработанного в ИСП РАН на базе открытой библиотеки OpenFOAM, для моделирования процесса обледенения изолятора линии электропередач (ЛЭП). Исследуются возможности применения открытых программных комплексов OpenFOAM, Paraview для моделирования процессов обледенения изолятора ЛЭП с использованием решения системы уравнений Навье-Стокса для многофазной среды на динамической подвижной сетке. Моделирование проведено для случая обтекания модели изолятора ЛЭП, расположенного в расчетной области, с заданным распределением начальных физических параметров для скорости, температуры, водности, размера капель. В результате расчета получены поля скорости, давления, температуры, масса льда. Расчетная область представляла собой куб с размеров стороны в 5.6 метра. Расчетная неструктурированная сетка включала в себя 1.5 млн расчетных ячеек. Были выполнены расчеты для случая обтекания и обледенения изолятора с напряжением 110 кВ по времени на 200 секунд. Один типовой расчет запускался на 96 вычислительных ядрах и выполнялся по времени около 4 суток. Визуализация результатов расчета выполнена в пакете Paraview с использованием технологии фильтров и программных скриптов. Показано, что картина льда на внутренних фрагментах изолятора существенно отличалась от картины на краевых деталях. Значительные величины турбулентной вязкости наблюдались в подветренной области изолятора. Расчеты были проведены на вычислительном кластере ИСП РАН UniHUB.

Ключевые слова

горный район; снег; осадки; ЛЭП; изолятор, моделирование; область; сетка; капли; скорость; давление; температура; пленка; лед; расчет; вычислительный кластер; визуализация.

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 38, вып. 3, часть 1, 2026, стр. 257-268.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2026-38(3)-16

Для цитирования

Стрижак С.В., Кошелев К.Б., Осипов А.В. Математическое моделирование процесса обледенения изолятора ЛЭП. Труды Института системного программирования РАН, том 38, вып. 3, часть 1, 2026, стр. 257-268. DOI: 10.15514/ISPRAS-2026-38(3)-16.

Полный текст статьи в формате pdf Вернуться к содержанию тома