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51307073-郭兴龙-151218基于Quench-Back保护的超导螺线管磁体失超过程数值模拟研究
能源与动力工程学院
江苏大学
2015-12-20
郭兴龙
项目编号:51307073
报告内容
项目简介
项目进展
成果概要
项目执行中的经验
1 项目背景
利用磁体结构件的Quench-Back进行失超保护
基于Quench-Back保护的失超过程特点及其数值模拟方法需进一步研究
研究内容
基于Quench-Back保护的超导螺旋管磁体失超过程温度分布及局部过热特性研究;
基于Quench-Back保护的超导螺线管磁体失超过程内部电压分布及过电压特性研究;
基于Quench-Back保护的超导螺线管磁体失超过程内部应力场及冲击应力研究。
研究目标
探讨包含Quench-Back效应的失超过程三维热-电-磁耦合模拟方法,揭示Quench - Back效应对磁体内部局部过热的控制规律;
探讨失超过程磁体内部过电压的基于“路”的计算方法和基于“场”的计算方法,揭示Quench-Back效应对磁体内部过电压的影响规律;
探讨失超过程磁体内部应力场的计算方法,揭示Quench-Back效应对磁体内部冲击应力的影响规律。
项目特色及关键问题
包含Quench-Back效应的失超过程三维模型;
磁体内部过电压及电压分布计算方法;
失超过程的瞬态应力计算方法。
项目技术路线
三维耦合热-电-磁失超过程数值模拟方法研究
温度场结果
电路结果
磁场结果
失超过程内部电压计算方法研究
失超过程内部应力场计算方法研究
集总参数电路模型
基于Quench-back保护的超导磁体失超过程研究
基于Quench-back 保护的超导磁体内部电压特性研究
基于Quench-back 保护的超导磁体内部应力特性研究
三维温度场模型
二维轴对称磁场模型
2 项目进展一
建立了包含Quench-Back效应的超导螺线管磁体失超过程三维-热-电-磁耦合模拟方法;
对二个典型的实际工程超导螺线管磁体进行了研究。
建立电磁模型;建立热模型
读取电磁模型
根据热模型求解结果,更新电磁模型参数
求解电磁模型
读入热模型
根据电磁求解结果,更新热模型参数
求解热模型
输出电流,温度,电阻等求解结果
t>tfinal
t=t+Dt
N
Y
失超过程三维模型
热模型
边界:四周绝热
移动边界的焦耳热内热源非稳态三维导热