题目：高压SF6断路器介质恢复强度计算与分析

高压SF6断路器是电力系统中重要的控制和保护装备，在电力系统中起着十分重要的作用。高压SF6断路器灭弧室气流场与电场计算及其介质恢复特性分析是高压断路器设计和产品开发研究的重要内容。该领域是国内外断路器研究的重点和热点，涉及到诸多非线性科学和多学科前沿性理论问题。本课题在电弧Magneto-Hydro-Dynamic（MHD）模型的基础上考虑了喷口和触头烧蚀量对气流场守恒方程和电场中电导率的影响，合理的分配了电弧能量，完善了电弧的动态计算模型。以计算流体软件PHOENICS为仿真平台，使用FORTRAN语言进行了二次开发，用计算流体力学方法分析了冷态场开断的过程。应用结构化网格，对断路器机械特性曲线开断条件下的气流场和电场进行了计算，分析了冷态开断过程中气流场和电场的变化过程；通过计算结果，使用流注理论方法对开断过程中的介质恢复强度进行了计算，进而分析了开断电容器组和开断电抗器组两种情况下的开断过程。其后，使用简化喷口模型，通过贴体网格坐标，用计算流体力学方法对含有烧蚀因素的电弧模型进行了模拟，并对其电弧的相关性质进行了定性和定量的研究。最后，构建了热态场全域模型，并提出了初步分析计划。研究结果显示：数值计算结果比较合理，不仅定性的对开断试验进行了预测，并且在对某些参数的定量预测上也体现出了一定的合理性；含有烧蚀因素的热态电弧模型具有一定的实用价值和研究意义；PHOENICS软件对SF6断路器灭弧室的仿真计算具有较高的实用性。