超导直流装置的珀尔贴电流引线

发布时间：2017-12-22 19:06

  本文关键词：超导直流装置的珀尔贴电流引线　出处：《华北电力大学(北京)》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 珀尔贴电流引线 漏热 优化设计 有限元法 水冷 自然冷却 室温端

【摘要】：连接超导装置和室温电源的电流引线,温度横跨从液氮(氦)温区到室温,是制冷系统的主要漏热源,决定着超导装置的运行效率。将热电半导体插入传统电流引线的室温端形成的珀尔贴(Peltier)电流引线,较传统电流引线有效降低漏热达30%,是超导电流引线技术的一次重大发展。本文在分析国内外在珀尔贴电流引线方面研究成果的基础上,提出了优先完成百安级电流引线的研制,并逐步向千安级迈进的方案。首先利用先前发展起来的迭代法、准解析法,初步确定了电流引线各部分长截比的取值范围,为电流引线的初始模型提供依据。然后采用Comsol Multiphysics的热电模块和材料的热电特性建立二维仿真模型,获得了最小漏热目标下引线各部分的最优长截比。考虑到室温端冷却方式对引线的影响,分别建立了自然冷却和水冷模式下电流引线的仿真模型,比较了两种冷却模式下的优化方案,确定了样品制作采用的冷却模式与设计参数。随后对不同结构的电流引线进行分析,拓展了电流引线的应用范围。紧接着完成了百安级珀尔贴电流引线样品和冰水冷却装置的制作,分别开展了77 K下电流引线样品在两种冷却模式下的漏热实验研究,采用拟合法对测量结果进行处理,确定了冰水冷却模式下的优化电流,证实了冰水冷却装置的有效性以及百安级电流引线的成功研制。且分析比较了两种冷却模式下电流引线的性能表现,实验证实了室温端冷却方式对引线漏热与载流能力的影响。最后,根据两种冷却模式的热学特性,设计了可切换模式的电流引线以应对变电流运行系统。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657

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本文编号：1320644