超导电力装置电流引线迫流冷却传热分析

发布时间：2018-10-10 06:43

【摘要】：超导电力装置中连接低温磁体与室温电源的电流引线是整个系统漏热的主要来源。为减少系统漏热,有必要对电流引线进行热损耗分析。本文应用有限元法对超导储能系统中的35kV/2kA电流引线进行漏热分析和优化设计,并研究了对引线采用氮气迫流冷却时的传热问题。在利用传统方法得到电流引线初始取值范围的基础上,采用有限元法对自冷条件下的电流引线进行电热耦合分析,得到最小漏热目标下电流引线的长横比。接着分析了氮气迫流冷却条件下电流引线与氮气的共轭传热问题,得到铜引线的温度分布及氮气流速、换热系数与出口压强之间的关系。分析结果为确定真空泵的运行参数提供了依据。
[Abstract]:The main source of heat leakage in the superconducting power plant is the current lead which connects the low temperature magnet with the room temperature power supply. In order to reduce the heat leakage of the system, it is necessary to analyze the heat loss of the current lead. In this paper, the heat leakage analysis and optimization design of 35kV/2kA current lead in superconducting energy storage system are carried out by using finite element method, and the heat transfer problem when the lead is cooled by nitrogen forced flow is studied. On the basis of the traditional method to get the initial value range of the current lead, the electrothermal coupling analysis of the current lead under the self-cooling condition is carried out by using the finite element method, and the aspect ratio of the current lead under the minimum heat leakage target is obtained. Then, the conjugate heat transfer between current lead and nitrogen under the condition of forced nitrogen flow cooling is analyzed, and the relationship between temperature distribution, nitrogen velocity, heat transfer coefficient and outlet pressure of copper lead is obtained. The results provide a basis for determining the operating parameters of vacuum pump.
【作者单位】： 北京交通大学电气工程学院;北京京仪敬业电工科技有限公司;
【分类号】：TM725

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2261025