建筑物尖端上行正先导始发过程的数值模拟研究

发布时间：2023-11-26 13:38

　　上行先导的始发是地面高大建筑物遭受到雷击的首要条件。一般情况下,建筑物的尖端也是闪电袭击时正极性向上先导始发并且能够自持传播的位置。因此,对上行先导始发过程的研究也是研究闪电与地面物体间连接过程关键的一步。另一方面,在雷暴云过境的过程中上行先导的始发对地面高大建筑或高塔遭受雷击危害的预测也是十分重要的。针对现已有模型所存在的问题,本文首先从先导始发的物理过程考虑,利用电位畸变法获得建筑物尖端初始电晕电荷量,根据Gallimberti正先导热力学模型和能量平衡方程,计算流注茎-先导转化时间和锥形流注茎初始半径。最后,在此基础上,考虑空间电荷的屏蔽效应,确定二次电晕起始条件,建立了一套更加合理的针对于高大建筑物尖端处的正极性迎面先导始发模型,并得到了锥形流注茎长度与流注茎半径的关系表达式,证明了随着电流的注入,根部优先转化为先导;流注-先导的转化时间随注入电荷量的增加和流注茎半径的减小而缩短。在流注-先导转化的过程中,转化时间会受到多种因素影响。本文对地面建筑物拐角等尖端处流光-正先导转化过程中热动力部分进行了讨论,并与自持传输模型(SLIM)对比,同时与不考虑振动能向平动能转化情况下的参...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 关于下行先导发展通道内电荷量与电荷分布的研究进展
        1.2.2 关于正极性先导起始模型的研究进展
    1.3 本文研究的主要内容及章节安排
第二章 正先导始发模型介绍
    2.1 空间尺寸的确定以及静电场的计算
        2.1.1 研究区域的确定
        2.1.2 网格剖分
    2.2 建筑物拐角处初始流光始发条件的研究
    2.3 流注茎向先导转化
        2.3.1 考虑锥形流注茎的热力学模型
    2.4 由空间屏蔽电荷作用的二次电晕起始过程的研究
    2.5 本章小结
第三章 对流注茎-正先导转化时间影响因素的讨论
    3.1 讨论不同因素对最小电晕电荷量的影响
    3.2 讨论不同因素对流注茎-先导转化时间的影响
    3.3 本章小结
第四章 基于正先导始发模型建筑物吸引半径的计算
    4.1 正先导始发模型与SLIM和CVM的对比
    4.2 环境因素对建筑物吸引半径的影响
        4.2.1 环境因素对始发阈值的影响
        4.2.2 环境因素对吸引半径的影响
    4.3 基于正先导始发模型对建筑物等效半径的计算
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 论文创新点
    5.3 不足与展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3867885