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三种新型方形线材的通电特性研究

发布时间:2024-12-25 22:55
  高温超导材料由于其高载流能力和低功耗的性能,可广泛应用于国防、交通、医疗等领域。然而,超导体在进行通电工作时会受到外部磁场的影响,导致其交流损耗和临界电流发生变化。三种新型方形线材的结构为方形,可以有效地降低外界磁场对超导带材特性的影响,因此本文针对三种新型方形线材进行通电特性研究。首先,对三种新型方形线材进行基本特性研究。分别从DCV-I特性和弯曲直径与轴向拉力两方面进行了实验测量。其次,对三种新型方形线材进行损耗特性研究。在自场损耗特性方面,针对三种新型方形单根线材通过电测法测量自场损耗并与理论结果相比较的方式确保结果的准确性;在磁化损耗特性方面,主要通过实验与仿真计算的方法对三种新型方形线材在不同频率、结构以及不同场角度对磁化损耗产生的影响做了研究。最后对三种新型方形线电缆结构进行交流损耗特性研究。主要运用H方程在仿真软件COMSOL Multiphysics中搭建基于三种新型方形线材的三种电缆仿真模型,通过仿真计算与Norris理论值对比验证仿真结果的准确性,并分析三种电缆模型的交流损耗特性。结果表明,三种新型方形线材在弯曲直径和轴向拉力测试方面都表现出良好的超导特性。自场损耗结...

【文章页数】:66 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

图2-3超导线材中的耦合电流??Fig.?2-3?Coupling?current?in?superconducting?wire??

图2-3超导线材中的耦合电流??Fig.?2-3?Coupling?current?in?superconducting?wire??

在p-1)式中,Ba表示的是应用磁场的强度,Qe表示的是每周期的涡流??损耗的大小,S表示的是横截面的面积,jM表示的是外部磁场和横截面区域??的平行惯性矩,f表示的是电流的频率,cr表示的是导电率。图2-2为处于正??交场中的超导材料横截面模型,惯性矩公式如下:??j?4ab3....


图2-4无限板和带状超导??Fig.?2-4?Infinite?slab?and?thin?strip??

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图2-4无限板和带状超导??Fig.?2-4?Infinite?slab?and?thin?strip??如图2-4所示长度是无限长的,它的磁化损耗表达式如下:??Qm=^-,Ba<Bp[J!?bicycle]?(2-7)??3/^??2B?B?2B??Qm?>?Bp[Jlm^l....


图2-5?COMSOL?Multiphysics仿真建模步骤图??Fig.?2-5?COMSOL?Multiphysics?Simulation?modeling?step?diagram??

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有限元方法的优点在于它是在简单的几何形状上定义函数,没有必要考??虑整个域的边界条件的复杂性。??有限元法(FEM)模拟己被广泛用于计算磁场、电场、电流密度和交流损耗。??建模有三种主要配方,T-Q配方方程,A-V配方方程和H配方方程。由于更快??的收敛性和易于施加边界条件,基于....


图2-7超导线材二维仿真模型??Fi.?2-7?2D?simulation?model?of?suerconductinwire??

图2-7超导线材二维仿真模型??Fi.?2-7?2D?simulation?model?of?suerconductinwire??

??网格剖分方式如图2-6所示。??丨??:?-J'?i??????J?)??;?2?-1?5?-1?-0.5?0?0.5?1?1.5?2??a)自由剖分三角形网格?b)映射网格??a)?Free?triangular?gridding?b)?Mapped?gridding??图....



本文编号:4020131

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