稳态混合磁体15kA高温超导电流引线的设计

为了降低运行费用,正在建设中的中国科学院强磁场科学中心稳态混合磁体的电流引线采用高温超导电流引线.依据一种较为精确计算电流引线的方法,从传热学中的特征关联式出发,初步计算出了稳态混合磁体15 kA高温超导电流引线的基本尺寸与漏热.高温超导电流引线的常温段采用板式换热器的结构形式,增大了对流换热面积;超导段的保护体采用不锈钢,降低了对液氦热沉的热负荷.     

超导磁体的气冷电流引线

提出了一种较为精确计算电流引线长横比及由电流引线末端流入低温容器热量的计算方法。在确定了电流引线的长横比之后,一个重要的问题是确定电流引线的截面积,从而进一步由长横比确定电流引线的长度。从传热学中的特征式关联式出发,给出一种电流引线冷却面积的计算方法,并以黄铜为例计算了电流引线的结构尺寸。     

制冷机直接冷却高温超导磁体电流引线优化设计

针对制冷机直接冷却高温超导磁体电流引线的传热特性进行理论分析,对其在不同结构模式下进行漏热计算和比较,找到了大通流(kA级)电流引线结构优化设计方法和电流引线漏热与通电电流的关系式.     

液氮传导冷却型高温超导电流引线研制

80 A和200 A液氮传导冷却型高温超导(HTS)电流引线由铜引线段、中间过渡段和高温超导段组成,HTS热端采用液氮传导冷却,HTS冷端采用液氦传导冷却。铜引线段工作在室温到中间温度(~80 K),高温超导段工作温区6—80 K。介绍该传导冷却型电流引线的结构设计和低温性能测试。实验结果表明,中间过渡段温度~78 K,高温超导热端温度77 K;80 A、200 A电流引线液氦下稳态测试电流分别为100 A和250 A。     

ITER 10kA高温超导电流引线测试装置低温系统的研究

为ITER CC 10 kA高温超导电流引线服务的低温性能测试装置已研制完成,并成功运行。其低温系统主要由500W/4.5 K氦制冷机,真空杜瓦,低温组件(低温阀门,过冷槽,管道加热器,热防护层),汽化器及低温传输管线等部分组成。本文对真空杜瓦和过冷槽进行设计,并讨论该低温系统的冷却流程方案,最后通过电流引线10 kA稳态实验结果对低温系统的运行效果进行分析,结果表明该低温系统运行稳定,能满足ITER CC电流引线的测试需要。     

低温真空电流引线热分析

对在两级制冷机传导冷却下由高温超导和铜组成的二元电流引线进行热分析.给出了不同运行电流下,在室温温度(300 K)和制冷机一级冷头温度(77 K)间铜电流引线的温度、热流分布.认为大电流运行下,传导热等于焦耳热的一半时,在二元电流连接点的热流最小.给出了在最小热流下电流引线的尺寸优化方法.     

ITER高温超导电流引线测试杜瓦设计与分析

为了满足国际热核聚变反应堆计划(ITER)高温超导电流引线测试需要的低温及真空工作环境,根据杜瓦设计的各项技术指标要求,设计了ITER高温超导电流引线的测试杜瓦结构。通过对外筒体进行了结构强度校核分析,确定了外筒体的结构设计方案。对冷屏及其冷却管进行了设计、选型及压差计算,确定了冷屏设计方案。通过对冷屏绝热支撑结构设计及热负荷计算,确定了冷屏的各项热负荷情况。各项计算结果均满足要求,同时并对该ITER高温超导电流引线测试杜瓦成功进行了制造和测试。     

高温超导交流磁体气冷电流引线的优化设计和实验

通过研究交流超导磁体气冷电流引线两段式模型的优化设计,使得其向低温系统的漏热达到最小,并自行设计热测法实验装置进行了实验研究.结果表明在引线顶端温度为300 K、引线下端温度为77 K、引线传输电流为460 A的情况下,得到最佳引线直径为7.9 mm,与实验值8 mm符合.对交流电流引线的趋肤效应进行了分析和讨论.     

合肥光源超导波荡器用二元电流引线的设计研究

电流引线作为连接室温电源与低温超导磁体的部件,温度跨越范围大,是低温恒温器的最主要热负荷之一。超导波荡器(SCU)用高温超导电流引线主要采取小型制冷机直接传导冷却的形式,通过对合肥光源超导波荡器(HLS-2 SCU)用400 A高温超导二元电流引线铜段的长度、截面等几何参数进行理论优化,以减小小型低温制冷机的热负荷。考虑室温端热阻以及铜段低温端的温度对最小漏热的影响,得出铜段最佳值参数。通过有限元仿真计算结果进行验证,得出的结果吻合的较好。最终确定了400 A高温超导电流引线的设计参数。     

传导冷却电流引线热分析

为研究减小电流引线漏热的优化途径,从基本传热模型出发,对传导冷却电流引线进行了热分析,获得了最小漏热关系式,得到了综合优化参数关系式.通过实例分析提出降低电流引线温度较高端的温度,可以有效减小电流引线漏热.提出当综合优化参数偏离最佳值时,为减小漏热应当尽可能增大而不是减小该值.     

CCD芯片热电制冷的非稳态传热研究

针对散热受限热电制冷系统中温度非稳态变化过程,建立了一个简单的分析模型,基于该模型对CCD芯片热电制冷进行了仿真分析和实验研究.仿真和实验结果均表明:在散热受限条件下,热电制冷系统的热传过程长时间处于非稳态;存在一个最优制冷电流I_(max),当I_c相似文献   

ITER 68kA高温超导特大电流引线的冷端漏热

ITER高温超导电流引线载流能力最大要达到68 kA,其试验件于2008年底加工完成并进行了低温试验,在载流能力、接头电阻、漏热和安全性等关键参数上取得了重要进展.讨论了ITER高温超导电流引线超导段冷端(5 K)漏热的理论值计算,并用热导率积分法进行了低温漏热测试,结果表明理论值与试验值基本吻合,试验件冷端漏热满足ITER国际组要求.     

制冷机直接冷却超导二元电流引线的优化

二元电流引线是制冷机直接冷却低温超导磁体系统的关键技术之一,对制冷机直接冷却的二元电流引线的传热情况进行理论建模和数值计算,确定制冷机的最小功耗和热力量优的热截流温度点工况,并对影响制冷机最小功耗的各种因素进行讨论。     

丝带型电流引线热损耗实验

搭建了电流引线热损耗实验装置,设计了丝带型电流引线结构,测量了其在负载0—500 A电流时温度分布,并估算了其在相应电流负荷下热损耗。实验表明:电流引线的温度随负载电流的增加而升高,电流引线热损耗随负载电流的增加先略有降低后升高。     

热敏电阻测量法的比较研究

目的　主要讨论对热敏电阻的测量 .方法　通过对热敏电阻测量方法的讨论、比较 ,得出各种电路的优、缺点 .结果　实验证明 ,利用电流源法测量热电阻不仅可以消除引线电阻的影响 ,同时 ,其输出不存在非线性误差 .结论　分析、试验 ,得出一种利用电流源法测量热电阻的实用方法     

基于修正傅立叶级数展开的非稳态振动信号分析

直升机在做机动飞行时,振动信号具有非平稳特性,传统傅立叶变换无法得到这一变化趋势.为了对非稳态信号进行分析,本文基于修正的傅立叶级数展开法对飞行试验中的非稳态信号进行分析,结果显示:采用该方法能够准确给出非稳态信号的振动变化信息.另外,该方法计算量小,具有很好的实时性,可以应用于振动实时监控,以降低试飞风险,保障试飞安全.     

50 kA超导变压器杜瓦及高温超导电流引线的设计与优化

CICC超导导体性能测试用50 kA超导变压器由初级线圈和次级线圈组成,初级线圈浸泡在4.2 K液氦低温杜瓦中,次级线圈为CICC导体采用4.2 K/354 637 Pa超临界氦迫流冷却,液氦和超临界氦均由500 W/4.5 K制冷机提供,变压器低温杜瓦的理论液氦蒸发率为1.52 L/h。为减少电流引线漏热,超导变压器采用B i-2223/AgAu高温超导(HTS)二元电流引线,并且在颈管中部设计了一个新型的直接用液氮冷却的热截流装置来截断电流引线高温端的热流;最后对铜电流引线部分进行了尺寸优化计算,得到最佳截面积和直径分别为28 mm2和6 mm。     

制冷装置围护结构动态负荷数值计算

以某一低温实验装置为例，建立其围护结构非稳态传热数学模型，对动态负荷进行计算。研究表明，非稳态传热计算方法计算出的动态负荷符合围护结构非稳态传热的实际情况，可为制冷装置制冷量的确定、性能优化及节能提供理论依据。     

电流互感器的饱和特性分析及其影响因素研究

正一、电流互感器的饱和分类电流互感器的饱和分为稳态饱和及暂态饱和。稳态饱和是电流互感器由于稳态下的过电流和过负荷等因素引起的饱和;暂态饱和是电流互感器其工作的电力系统中发生短路故障时,一次短路电流中存在大量的包含直流的非周期分量以及剩磁造成的电流互感器饱和。     

变电站入地短路电流的计算探讨

变电站接地短路电流当经过地网发生流散时,对于接地电位、跨步电势、局部电位差、转移电势等有着直接的影响,同时,对于接地引线以及均压导体截面的选择具有重要的影响,因此非常重要。本文对入地短路电流进行了介绍,阐述了短路电流计算的原则,对变电站入地短路电流的计算进行了探讨。