Моделирование распределения токов и энергетических потерь в сверхпроводящем CORC-кабеле
https://doi.org/10.56304/S2079562922050293
Аннотация
Представлены результаты численного моделирования характеристик сверхпроводящего CORC-кабеля в условиях циклической синхронной нагрузки электрическим током и магнитным полем при охлаждении жидким неоном. Проведен расчет распределений магнитного поля и токов в системе, механических напряжений и деформаций, энергетических потерь, возникающих при перемагничивании магнитным полем и электрическим током. Показаны особенности электродинамических и теплофизических процессов, происходящих в системе при синхронной токовой и магнитополевой нагрузке при различных углах намотки ВТСП лент. Моделирование выполнено методом конечных элементов в пакете программного обеспечения Comsol Multiphysics. Модель ориентирована на расчет магнитной системы сверхпроводящего индуктивного накопителя энергии в составе коллайдера протонов и тяжелых ионов NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility), строящегося на базе Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) им. В.И. Векслера и А.М. Балдина Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ).
При поддержке: Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российской Федерацией в лице Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение № 075-15-2021-1352 (А.В. Мартиросян, С.В. Покровский, И.А. Руднев).
Об авторах
И. В. Мартиросян
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Москва, 115409
И. К. Михайлова
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Москва, 115409
С. В. Покровский
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Москва, 115409
М. С. Новиков
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
Дубна, Московская обл., 141980
И. А. Руднев
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Москва, 115409
Список литературы
1. Wang X. et al. // Supercond. Sci. Technol. 2018. V. 31 (4). P. 045007.
2. Jin H. et al. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60 (9). P. 096028.
3. Сытников В.Е. // Энергия единой сети. Т. 1. С. 16–29.
4. Van der Laan D.C., Weiss J.D., McRae D.M. // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32 (3). P. 033001.
5. Фетисов С.С. // Кабели и провода. 2014. Т. 3. С. 22–29.
6. Van der Laan D.C. // Supercond. Sci. Technol. 2009. V. 22 (6). P. 065013.
7. Van der Laan D.C., Lu X.F., Goodrich L.F. // Supercond. Sci. Technol. 2011. V. 24 (4). P. 042001.
8. Mulder T. et al. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2017. V. 279 (1). P. 012033.
9. Barth C. High Temperature Superconductor Cable Concepts for Fusion Magnets. 2013. Karlsruhe: KIT Sci.
10. Ashok K.B. et al. // Phys. C (Amsterdam, Neth.). 2021. V. 582. P. 1353828.
11. Wang Y. et al. // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32 (2). P. 025003.
12. Fietz W.H. et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2016. V. 26. (4). P. 1–5.
13. Anischenko I., Pokrovskii S., Rudnev I., Osipov M. // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32 (10). P. 105001.
14. Anischenko, Pokrovskii S.V., Rudnev I.A., Osipov M.A., Abin D.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1293. P. 012064.
15. https://www.superox.ru/documents/.
16. Wesche R. // Proc. HTS Fusion Conductor Workshop. Karlsruhe, May 26–27, 2011.
17. Jang S. et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2003. V. 13 (2). P. 2956–2959.
18. Lua J., Choi E.S., Zhou H.D. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 064908.
19. Zeisberger M. et al. // Supercond. Sci. Technol. 2005. V. 18 (2). P. S202.
Рецензия
Для цитирования:
Мартиросян И.В., Михайлова И.К., Покровский С.В., Новиков М.С., Руднев И.А. Моделирование распределения токов и энергетических потерь в сверхпроводящем CORC-кабеле. Ядерная физика и инжиниринг. 2023;14(4):345-355. https://doi.org/10.56304/S2079562922050293
For citation:
Martirosyan I.V., Mikhailova I.K., Pokrovskii S.V., Novikov M.S., Rudnev I.A. Simulation of Current Distribution and Energy Losses in a Superconducting CORC Cable. Nuclear Physics and Engineering. 2023;14(4):345-355. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562922050293
Просмотров:
21
Послать статью по эл. почте 