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。

摘要：首先介绍了导体的测试结果;其次,为评估迫流冷却的二极NbTi超导磁体正常工况下对液氦产生的低温热负荷,基于surf152表面效应单元对线圈盒进行了辐射传热分析;此外,为减小通过线圈盒支撑的传导热负荷并且提高其机械强度,依据线圈盒支撑杆的设计尺寸,提出使用玻璃纤维经过三维编织的各向异性复合材料-G10制作线圈盒支撑杆,从而保证了支撑杆两端的强度。基于surf152单元以及solid90-solid186单元的热-结构分析进行了支撑整体的辐射+传导热分析以及结构分析,采用分段划分单元并通过约束方程实现模型各部分的刚性连接,从而提高了单元划分的质量和计算精度,分析的结果表明,各向异性玻璃纤维复合材料制作的线圈盒支撑满足传热和结构强度要求。开展的工作为国内自主开发迫流冷却二极超导磁体提供了有价值的研究基础。

摘要：如何降低电流引线向低温环境的漏热,是超导电力技术领域的一项重要课题。文中概述了电流引线研究进展,建立了电流引线迫流冷却传热模型,并分析了氮气迫流冷却作用,推导了电流引线温度分布和最优长度-横截面积比(ORLA)函数式。自然蒸发迫流冷却对最优长度-横截面积比(ORLA)影响较小。

摘要：介绍了聚变堆用Nb3Sn超导磁体管内电缆导体(CICC)的结构型式和参数,以及超导磁体的运行工况,采用一维数学模型Gandalf对超临界氦迫流冷却回路进行压降计算,从理论上确定了较为合理的液氦质量流率。

摘要：介绍了CICC(Cable-in-Conduit-Conductor)超导磁体低温冷却设计过程,并结合合肥强磁场科学技术研究中心超导磁体工程技术部预设计的CICC尺寸,重点阐述了超导磁体运行工况的确定原则及超临界氦迫流冷却运行模式下的制冷工质压降计算,初步确定预设计参数是否具有可行性。

摘要：中科院近代物理所提出的强流重离子加速器装置将使用快脉冲超导磁铁技术。为了获得快脉冲磁铁运行的稳定性,研制了适用于快脉冲运行的液氦内冷电缆。该电缆采用超临界氦进行迫流冷却,具有交流损耗低、所用液氦少和冷却效率高的特点,是研制快脉冲超导磁铁的关键技术之一。文中主要介绍电缆的设计和交流损耗并简单描述电缆的加工。用于绞缆的超导线材的性能决定了电缆的性能,因此首先进行超导线的研制。通过研制三种不同基体(纯铜基、铜镍基和铜锰基)的超导线材,以获取低损耗和高临界电流的超导线,进而得到运行稳定性高的电缆。当背景磁场变化为0T-3T-0T时,测得三种线材的磁滞损耗分别为29.7m J/cm3,18.8m J/cm3和26m J/cm3。超导线的耦合损耗很大程度上取决于横向电阻率的大小,相比纯铜基的线材铜镍基和铜锰基体的横向电阻率较大,因此耦合损耗小。在4.2K温度时不同磁场下铜基线的临界电流要高于另外两种线材,但铜锰基体线材的临界电流要略高于铜镍基线材。通过比较三种线材的性能,选用铜锰基体线材进行绞缆较为适合。