Влияние способов охлаждения токовводов с высокотемпературными сверхпроводниками на их тепловое состояние
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).
Литература
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.
