Влияние условий охлаждения ВТСП сборок на характеристики движущейся магнитолевитационной системы
- Авторы: Мартиросян И.В.1, Осипов М.А.1, Стариковский А.С.1, Покровский С.В.1, Руднев И.А.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
- Выпуск: Том 8, № 4 (2022)
- Страницы: 46-57
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/transj/article/view/126649
- DOI: https://doi.org/10.17816/transsyst20228446-57
- ID: 126649
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель: анализ влияния условий охлаждения высокотемпературных сверхпроводящих элементов на силовые характеристики магнитолевитационной системы в условиях быстроменяющихся магнитных полей
Методы: численный мультифизический анализ магнитнолевитационной системы выполнен методом конечных элементов в среде инженерного моделирования Comsol Multiphysics.
Результаты: при быстрых, более чем 5 Тл/с, скоростях изменения магнитного поля, обусловленных движением сверхпроводника в магнитном поле с неоднородным локальным распределением, преимущественным способом охлаждения является использование криокулерной техники. При скоростях изменения магнитного поля менее 5 Тл/с допустимо использование в качестве охладителя жидкого азота.
Заключение: разработанная численная модель позволяет прогнозировать динамические характеристики левитационных систем различного масштаба и может быть применена для бесконтактного транспорта, а также во вращающихся машинах, в том числе кинетических накопителях энергии.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ирина Валерьевна Мартиросян
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Автор, ответственный за переписку.
Email: mephizic@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2301-1768
SPIN-код: 3368-8809
научный сотрудник
Россия, МоскваМаксим Андреевич Осипов
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: max.vfk@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8981-5606
SPIN-код: 4776-7939
научный сотрудник
Россия, МоскваАлександр Сергеевич Стариковский
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: sannyok1995@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7605-7578
SPIN-код: 9493-3256
аспирант, младший научный сотрудник
Россия, МоскваСергей Владимирович Покровский
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: sergeypokrovskii@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3137-4289
SPIN-код: 6643-7817
кандидат физико-математических наук, заведующий научно-исследовательской лаборатории
Россия, МоскваИгорь Анатольевич Руднев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: iarudnev@mephi.ru
ORCID iD: 0000-0002-5438-2548
SPIN-код: 2070-5265
доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник
Россия, МоскваСписок литературы
- Chu BK, Ma KB, McMichael CK, et al. Applications of high temperature superconductors on levitation bearings and other levitation devices. Applied Superconductivity, 1993, 1:1259–1264. doi: 10.1016/0964-1807(93)90434-4
- Moon FC. Superconducting Levitation: Applications to Bearing & Magnetic Transportation 1994. August 01, 1994. 310 p. [cited 2022 November 30]. Available from: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1994slab.book.....M/
- Ma K, Postrekhin YV, Chu W-K. Superconductor and magnet levitation devices. REV SCI INSTRUM. 2003;74:4989-5017. doi: 10.1063/1.1622973
- Hull JR. Superconducting bearings. SUPERCOND SCI TECH (Online). 2000;13(2):R1-R15. doi: 10.1088/0953-2048/13/2/201
- Wang J, Wang S, Zeng Y, et al. The first man-loading high temperature superconducting Maglev test vehicle in the world. Physica C. 2002;378-381:809-14. doi: 10.1016/S0921-4534(02)01548-4
- Deng Z, Zhang W, Zheng J, et al. A High-Temperature Superconducting Maglev Ring Test Line Developed in Chengdu, China. IEEE T APPL SUPERCON. 2016;26(6):1-8. doi: 10.1109/TASC.2016.2555921
- Jha AK, Matsumoto K. Superconductive REBCO Thin Films and Their Nanocomposites: The Role of Rare-Earth Oxides in Promoting Sustainable Energy, (in English). Frontiers in Physics, Review, 2019;7. doi: 10.3389/fphy.2019.00082
- Barth C, Mondonico G, Senatore C. Electro-mechanical properties of REBCO coated conductors from various industrial manufacturers at 77 K, self-field and 4.2 K, 19 T. Superconductor Science and Technology, 2015;28(4):045011. doi: 10.1088/0953-2048/28/4/045011
- MacManus-Driscoll JL, Wimbush SC. Processing and application of high-temperature superconducting coated conductors. Nature Reviews Materials, 2021;6(7):587-604. doi: 10.1038/s41578-021-00290-3
- Lee S, Petrykin V, Molodyk A, et al. Development and production of second generation high Tc superconducting tapes at SuperOx and first tests of model cables. SUPERCOND SCI TECH. 2014;27:044022. doi: 10.1088/0953-2048/27/4/044022
- Tomków Ł, Mineev N, Smara A, et al. Theoretical analysis of heat transport in tilted stacks of HTS tapes at temperatures above 20 K. Cryogenics, 2020;105:103017. doi: 10.1016/j.cryogenics.2019.103017
- Selvamanickam V. High temperature superconductor (HTS) wires and tapes. 2012. pp. 34-68. doi: 10.1533/9780857095299.1.34
- Patel A, Baskys A, Mitchell-Williams T, et al. A trapped field of 17.7 T in a stack of high temperature superconducting tape. Superconductor Science and Technology, 2018;31(9):09LT01. doi: 10.1088/1361-6668/aad34c
- Мартиросян И.В., Покровский С.В., Осипов М.А. и др. Моделирование динамических характеристик магнитолевитационной транспортной платформы в процессе движения, разгона и торможения // Инновационные транспортные системы и технологии. – 2022. – Т. 8. – № 3. – С. 63–77. [Martirosian IV, Pokrovskii SV, Osipov MA, et al. Simulation of the maglev suspension dynamic characteristics during movement, acceleration and deceleration. Modern Transportation Systems and Technologies. 2022;8(3):63-77. (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20228363-77
- Anischenko IV, Osipov MA, Pokrovskii SV, et al. Magnetic Levitation Characteristics of the System of Permanent Magnet Stacks of HTS Tapes of Various Architectures. Physics of Atomic Nuclei, 2021;4(12):1982-1990. doi: 10.1134/S1063778821100045 https://link.springer.com/article/10.1134/S1063778821100045#citeas
- SuperOx [Internet]. [cited 2022 November 30]. Available from: https://www.superox.ru/
- SuNUM [Internet]. [cited 2022 November 30]. Available from: http://www.i-sunam.com/wp/sunam1-2/?ckattempt=1
- Zubko VV, Fetisov SS, Zanegin SY, et al. Analysis of behaviour of HTS tapes cooled by liquid nitrogen under currents more than the critical current. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019;502:012178. doi: 10.1088/1757-899x/502/1/012178
Дополнительные файлы
