Влияние способов охлаждения токовводов с высокотемпературными сверхпроводниками на их тепловое состояние

Юрий Леонидович Буянов, Yury L. BUYANOV

Аннотация


Рассмотрена практически важная задача теоретического моделирования токовводов, содер­жащих высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП токовводы), с целью определения теплового состояния токовводов при изменении различных рабочих параметров. Методика моделирования основана на разделении токовводов на отдельные участки, отличающиеся характером электри­ческого сопротивления (проводник, сверхпроводник, контактное соединение проводника со сверх­проводником) и условиями охлаждения, определяемыми агрегатным состоянием охлаждающей сре­ды (криоагент находится в жидком, газообразном состоянии) или когда участки теплоизолирова­ны. На базе выбранного принципа выделения участков токовводов получены и представлены в сис­тематической форме аналитические уравнения, описывающие распределение температуры и теп­лового потока на отдельных участках, имеющих разные тепловые и электрические характери­стики. Граничные условия и условия теплового сопряжения выбираемых участков обеспечивают получение целостной математической модели токоввода. На основе предлагаемой методики для примера представлен сравнительный анализ характера изменения температуры и теплового по­тока в токовводах с одинарным и двухступенчатым охлаждением при изменении расхода охлаж­дающих газов (гелия и азота).

Ключевые слова


сверхпроводниковые установки; ВТСП токовводы; расчёт криогенных токовводов; оптимизация ВТСП токовводов

Полный текст:

PDF

Литература


Matthews P.W., Khoo T.L., Neufeld P.D. A stady of heat leaks into cryostats due to electrical leads. — Cryogenics,1965, vol. 5, No. 4, рр. 213-215.

Keilin V.E., Klimenko E.Y. Investigation into high current leads in liquid helium applications. — Cryogenics, 1966, vol. 6, No. 4, рр. 222—228.

Буянов Ю.Л. Энергетические затраты на охлаждение со­держащих высокотемпературные сверхпроводники токовводов в различных криогенных средах. — Изв. РАН. Энергетика, 2017, №2, с. 101—116.

Буянов Ю.Л. Тепловые потоки в токовводах, содержащих высокотемпературные сверхпроводники. — Электричество, 2015, № 11, с. 41—49.

Bonura M. Senatore C. High-field transport properties of REBCO coated conductors. — Superconductors Science and Technology, 2015, vol. 28, No. 2, рр. 1 — 16.

Бурштейн А.И. Исследование стационарного теплового потока, протекающего сквозь проводник с током. — Журнал технической физики, 1957, т. XXVII, № 7, с. 1510—1520.

Matthews P.W., Khoo T.L., Neufeld P.D. A stady of heat leaks into cryostats due to electrical leads. – Cryogenics,1965, vol. 5, No. 4, рр. 213–215.

Keilin V.E., Klimenko E.Y. Investigation into high current leads in liquid helium applications. – Cryogenics, 1966, vol. 6, No. 4, рр. 222–228.

Buyanov Yu.L. Izv. RAN. Energetika – in Russ. (News of Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2017, No. 2, pp. 101–116.

Buyanov Yu.L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 11, pp. 41–49.

Bonura M. Senatore C. Highfield transport properties of REBCO coated conductors. – Superconductors Science and Technology, 2015, vol. 28, No. 2, рр.1–16.

Burshtein A.I. Zhurnal tekhnicheskoi fiziki – in Russ. (Technical Physics Journal), 1957, vol.XXVII, No. 7, pp. 1510–1520.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2019-1-30-36

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share