1 长春理工大学 光电工程学院 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 长春 130022
2 湖北三江航天红阳机电有限公司, 湖北 孝感 432000
基于实际激光除冰过程对光斑尺寸与作用距离的需求, 根据激光器功率与抗激光损伤阈值的工艺参数, 确定激光除冰光学系统的纵向长度与横向尺寸, 据此设计了作用距离为100~500 m且光斑尺寸为200~600 mm可调的抗高功率损伤光学系统.针对激光作用距离、光斑尺寸与调焦距离的关系曲线进行了理论计算与模拟仿真, 仿真结果表明系统可实现所需的作用距离与光斑, 并经实际样机实验得以验证.
光学设计 激光除冰 参数计算 作用距离 光斑尺寸 Optical design Laser deicing Parameter calculation Action distance Spot size
哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨 150090
为研究红外加热下冰层融化特性和除冰能效，搭建了红外线加热除冰实验台，采用实验的方法，研究融化过程中冰层内部温度变化，计算融冰速率及除冰能效。实验结果表明：利用红外线加热除冰，辐射能量被冰层表面接收后会以热传导的方式由表面向内部传递；融冰水蓄存会降低融冰速率，冰层厚度 5.8±0.2 cm条件下除冰时间增加 73%；红外加热管温度对除冰能效影响显著，低温加热器比高、中温加热器更节能，其平均能效比后者分别高 21%和 35%。
红外辐射 除冰 温度变化特性 除冰能效 infrared radiation deicing temperature variation characteristics deicing energy efficiency
1 华中科技大学 光电子科学与工程学院 激光加工国家工程研究中心,武汉 430074
2 国网电力科学研究院,武汉 430074
为了防止输电线路激光除冰过程中激光损伤绝缘子等电力设备，采用有限元分析软件ANSYS对激光与普通瓷、氧化铝瓷、氧化锆瓷、堇青石瓷作用后的温度场和应力场进行了数值模拟，得到氧化铝瓷具有较好的抗热应力破坏性能，并进行了Nd∶YAG激光照射绝缘子表面实验，得到绝缘子表面温度与照射时间和损伤类型的关系。结果表明，激光功率密度和照射时间是影响绝缘子破坏的重要因素，瓷绝缘子表面损伤包括热损伤和热应力破坏，破坏类型与表面温度相关。提出了瞄准、控制、激光除冰与其它除冰方式相结合等保护措施。这一结果对输电线路激光除冰工程应用中保障电力设施的安全是有帮助的。
激光技术 激光损伤 数值模拟和实验 损伤形态 瓷绝缘子 激光除冰 laser technique laser damage numerical simulation and experiment damage form porcelain insulator laser de-icing
1 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
2 广东威特养护机械产品制造有限公司,技术中心,广东,顺德,528311
为拓展微波加热的应用领域,对微波路面除冰进行了研究.为使辐射天线与沥青负载近距离达到较好匹配,改善加热区域,减少波导阵列的加热盲区,设计了矩形口径喇叭.在此基础上,还设计了带有不同倾斜角的斜角喇叭,测试了斜角喇叭天线在沥青混合料为加热负载时的驻波比,做了实际的加热对比实验.对实验结果进行了分析,得到不同斜角喇叭在沥青料加热中的性能和使用高度,发现15°斜角喇叭符合微波除冰等近距离加热要求.
微波加热 喇叭天线 波导 沥青加热 微波除冰 强激光与粒子束
2007, 19(11): 1883
华中科技大学光电子科学与工程学院,武汉,430074
介绍了CO2激光在高压线除冰中的实验研究情况.由于直接热融法除冰效率较低,提出了激光热融加上冰块自身重力脱落法除冰的实验方案.利用功率为35 W的CO2激光照射冰块与绝缘子的接触面,降低其粘结力以致整体脱落从而达到除冰的目的,测得除去1 kg冰需要90kJ的能量,耗时26 min.
绝缘子 CO2激光 除冰
