收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于网格计算的雷电电磁环境仿真

宋庭新  
【摘要】:网格计算(Grid Computing)是一种计算机分布式计算环境,在此基础上实现电磁环境的实时计算和仿真对构建基于Internet/Intranet 的分布式动态仿真支撑平台具有重要的作用。本文通过对影响电磁环境的自然雷电进行建模,研究了雷电放电过程中电磁辐射(LEMP)场强的理论计算和数值计算方法,并在网格计算环境中实现了雷电电磁场的计算,模拟了雷电电磁场的分布规律。主要研究内容包括如下五个方面。 在雷电流建模方面,首先探讨了自然雷电的形成和特征,对雷电回击电流的六种工程模型进行了计算和讨论,阐述了各种模型的特点,重点对Diendorfer-Uman(DU)模型进行了研究,提出了DU 模型的基电流和雷电流波形及其表达式。在雷电电磁场的理论计算方面,提出了两种方法,即时域中的偶极子方法和频域中的时变场方法。运用这两种方法,详细讨论了垂直放电通道、斜向通道、弯曲通道和通道分支的麦克斯韦方程组的求解过程。通过建立雷电偶极子模型,得到了空间任意场点的水平电场Er、垂直电场Ez和切向磁场Bφ的微分表达式。对于地面场点则直接导出了Ez 和Bφ的解析公式。通过对时变场中瞬态的雷电流波形进行傅里叶级数展开和周期延拓,得到了频域中的雷电电磁场的解析公式。此外,本文还提出了雷电辐射功率的计算方法。 在雷电电磁场的数值计算方面,以理论计算方法为基础,研究了雷电空间任意场点的电磁场的数值计算方法。通过在时间和空间上对雷电流进行离散,得到了偶极子方法的数值解法,通过在时间上对雷电流进行离散得到了时变场方法的数值解法。运用有限差分时域(FDTD)法对雷电放电空间进行离散,得到了整个自由空间的场强。对这两种数值方法的误差以及各自的优缺点进行了对比分析,结果说明数值方法的计算结果与精确的解析解是一致的。此外,本文还研究了弯曲通道和分支通道的数值方法,以及回击速度、通道高度和大地电容率等参数对雷电回击电磁场的影响。 在网格计算方面,对网格计算的应用背景,体系结构进行了阐述,重点对网


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王春昌;陈艺友;;现代智能建筑的防雷接地技术探讨[J];科技资讯;2011年17期
2 赵忠学;;通信网防雷保护问题探析[J];中国信息界;2011年07期
3 占清华;计想建;;通信线路的雷电过电压及抑制措施[J];吉林农业;2011年06期
4 张占伟;;浅谈自动化及仪表控制系统雷电防护问题[J];科技资讯;2011年20期
5 杜兆慧;;电力系统的安全防雷[J];科技传播;2011年17期
6 彭向阳;毛先胤;姚森敬;;带间隙线路避雷器的状态监测[J];广东电力;2011年05期
7 李建亮;高鑫;毕晓蕾;;一种应用于大型储罐的雷击电流监测分析方法[J];安全、健康和环境;2011年06期
8 潘召涛;;矿区电厂雷电危害与预防[J];企业技术开发;2011年14期
9 杨华先;李剑;李国清;张扬;陈豪;胡承;;HBCORS雷电防护系统设计及实现[J];地理空间信息;2011年03期
10 赖达峰;;输电线路雷击架空地线断线的原因分析及防雷措施[J];科技创新导报;2011年17期
11 邱传睿;林毅龙;李永毅;;风电机组的防雷和防雷标准[J];风能;2010年03期
12 曹新明;;机房防雷接地系统初探[J];科技信息;2011年18期
13 熊秀;骆立峰;范晓宇;王龙;;飞机雷电直接效应综述[J];飞机设计;2011年04期
14 杨文斌;安英会;;二次电缆感应过电压的ATP-EMTP计算及分析[J];红水河;2011年04期
15 李智远;;现代防雷技术新发展[J];才智;2011年18期
16 张云帆;;民用导航设备防雷方案初探[J];中国科技信息;2011年13期
17 李强;庄严;;青藏高原地区风电机组的雷电工程防护设计[J];风能;2010年03期
18 张贵忠;吴凯华;;变电站的防雷保护措施[J];河南科技;2011年10期
19 石玉泉;;交换机机房防雷工程设计方案[J];科技创新导报;2011年19期
20 孔祥欣;;谈雷电火灾的发生及预防对策[J];科技创新导报;2011年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹向军;;浅谈通信设备的防雷措施[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年
2 王惠芳;张青珍;周幸福;关永涛;赵桂芳;;自动气象站防雷措施和改进[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
3 熊力书;;对移动通信基站接地问题的探讨[A];2004年湖北省气象学会年会学术论文详细摘要集[C];2004年
4 李有春;李有志;;建筑物防雷的一些见解[A];土木建筑学术文库(第10卷)[C];2008年
5 张春燕;;智能建筑中综合布线系统的防雷保护[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
6 王建国;陈慈萱;朱文兵;吴俊;吴志勇;;低压弱电系统电气连线等耐受过电压和雷电流能力实验[A];首届中国防雷论坛论文摘编[C];2002年
7 陈启标;;浅谈安全监控系统防雷保护措施[A];2007年赣皖湘苏闽五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2007年
8 孙忠欣;袁茂荣;邬铭法;;光伏建筑一体化防雷设计[A];第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C];2011年
9 赵斌;石立华;李炎新;高成;徐志勇;;远程雷电流监测系统的开发与实验[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年
10 谢鹏浩;刘尚合;;我国雷电分布灰度及其危害防护[A];中国物理学会静电专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 宋庭新;基于网格计算的雷电电磁环境仿真[D];华中科技大学;2005年
2 李东铭;雷电电磁场以及架空导线雷电感应过电压计算分析[D];华中科技大学;2011年
3 王晓辉;风力发电机组雷电暂态效应的研究[D];北京交通大学;2010年
4 陶雪梅;变电所弱电系统电涌保护器配置的研究[D];浙江大学;2007年
5 王荆;电力系统过电压识别方法及混合过电压分解方法研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石光其;智能建筑信息系统雷击电磁脉冲LEMP研究与防护设计[D];湖南大学;2004年
2 黄军东;空压站电磁干扰及其抑制措施研究[D];上海交通大学;2010年
3 贝宇;磁带测量雷电流参数的机理及应用研究[D];广西大学;2003年
4 王婧;光纤直接雷电测量技术研究[D];华中科技大学;2008年
5 郭勇;飞行器雷电直接、间接效应试验研究[D];电子科技大学;2007年
6 张德会;脉冲电流测量的研究[D];华中科技大学;2007年
7 王晓春;高校计算机网络防雷电系统设计与实施[D];合肥工业大学;2009年
8 马福;雷击变电所地电位干扰及防护措施研究[D];长沙理工大学;2009年
9 谭湘海;输电线路的防雷设计[D];湖南大学;2004年
10 欧剑;电力系统二次设备防雷及二次电缆电磁感应实验研究[D];广西大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 符王润 通讯员 黄敏辉;小心!打雷[N];广东科技报;2011年
2 本报记者 喻海清;数风流人物 还看今朝[N];中华建筑报;2011年
3 得水;德力西第三次获国家科技进步奖[N];中国电力报;2010年
4 本报记者 喻海清;到中流击水 浪遏飞舟[N];中国贸易报;2011年
5 本报记者 游雪晴;雷电来了该如何防护?[N];科技日报;2006年
6 黑龙江 郝高麟;直埋电(光)缆线路遭雷击的原因和防治(上)[N];电子报;2011年
7 关象石;雷灾调查结论宜慎重[N];中国气象报;2004年
8 武警总医院主任技师 李振华;雷击频发莫掉以轻心[N];大众卫生报;2006年
9 武警总医院主任技师 李振华;遭遇雷电如何自我保护[N];健康报;2008年
10 本报记者 王云峰;陈艳秋:措施得当 雷电可防[N];辽宁日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978