文档介绍：洳专:硕士学位论文
小型超导磁体的电流引线及脉管制冷机研究摘要小型低温制冷机技术的发展和高温超导材料的发现,使得利用制冷机冷却低温超导磁体成为可能,而脉管制冷机由于冷端不存在运动部件,具有运行可靠、低振动、低噪声以及长寿命等优点,得到人们的青睐。本文主要介绍使用自制的二级脉管制冷机冷却小型超导磁体系统以及系统中二元电流引线的设计问题,详细介绍了脉管制冷机第一级恢复实验结果。具体研究工作如下:⒍堵龉苤评浠淙葱⌒蚇即盘逑低吃<募庸ず妥樽啊1疚拇实际的加工和组装出发,详细介绍了系统中的超导磁体系统、低温冷却系统及一定律的基础上,对铜引线进行理论优化,得到最佳几何优化参数焕媚夂先导率与电阻率的计算式,用数值方法得到优化结果。由于对热导率和电阻率的处理方法不同,造成了求解结果的差异。对本系统来说,数值求解得到的最佳几何优化参数和最小漏热量略小于理论解并且两者温度分布不同,数值计算中的物性更接近实际物性,所以结果较为精确,但与实际优化值相比仍存在误差。通过计算电流引线发现:缌饕叽嬖谝桓龊侠淼某ざ确段沟闷涠灾评机单位电流功耗影响较小且引线制作成本低;当缌饕叱ざ纫欢ㄊ保在一个唯一最佳电流密度和截点温度使得制冷机单位电流功耗最小。⑹,建立了有限元模型。通过求解一系列不同结构尺寸的模型,得到铜引线低温端面漏热与档墓叵登撸橹び呕杓陈运鑫浙江大学制冷与低温研究所,杭州,些辅助元件的结构。⑾,运行电流<偕枳袷豔浙江大学硕士学位论文究翁馐芄易匀豢蒲Щ徒逃靠蒲Ъ际跹芯恐氐阆钅手
异,这也是由于对物性处理方法不同引起的。由于有限元分析过程中使用了实际物性,所以得到的结果更精确。数值模拟了铜电流引线尺寸不变时在不同电流下的温度分布,由此研究当电流变化时引线内的温度变化,可避免因电流过大烧毁⒍堵龉苤评浠谝患痘指词笛椤O低呈褂米孕醒兄频亩堵龉苤评浠为确保系统组装后制冷机能正常运行,在组装之前对制冷机第一级进行恢复实验,检查制冷机性能。多次实验后的结果证明,制冷机一级性能有所下降,但仍能满足系统要求,并对可能造成制冷机性能下降的原因进行了分析。关键词:脉管制冷机,超导磁体,电流引线,有限元方法得到的怠M咦钣沤峁故钡奈露确植夹巫从胗呕杓浦械玫降慕峁嬖诓引线。浙江大学硕士学位论文摘要Ⅱ
,..甌.:.瓺·
甌甌瓽...珻浙江大学硕士学位论文...,:
对流换热系数/符号表对应剩余电阻率的热导率/·塑垩盔兰堡主堂垡鲨兰比热容/电流密度/锄み筀热流密度/热导率/·理想晶格热导率/·丝兰室液氦的密度痬’氦气的密度痬,,工厶ィ瑀涛遽邑皃玮漏热量制冷机功耗电流引线优化参数叫彳缩略语英文字母希腊字母高温超导体热力完善度翨剩余电阻率传导冷却蒸汽冷却横截面积电流电流引线总长度凳压力时间温度体积’较蜃曛电阻率·剩余电阻率·理想晶格电阻率·工
单位时间内单位体积中内热源的生成热ⅰ蝝Ⅵ浙江大学硕士学位论文符号表上、下标缌饕铜电流引线电流引线高温端截点电流引线低温端】
导师签名:飞‰做学位论文作者签名:了氧连继学位论文作者签名:话、虹鑫签字同期:月签字日期:≥川年‘月⋯学位论文版权使用授权书独创性声明日学号或撰写过的研究成果,也不包含为获得迸’江盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使本学位论文作者完全馐拧叹ビ泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓娑ǎ腥ūA逝望盘茔可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、年耭本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。年耹并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ签字日期:学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:电话邮编签字同期:日
第一章绪论§课题研究背景本章首先介绍了课题的研究背景,包括超导磁体的主要冷却方式,制冷机冷却超导磁体系统以及电流引线的研究进展,最后简单介绍了脉管制冷机的发展历当温度降到螅牡缱柰蝗幌В衔9馐苯肓艘恢忠粤阕柚滴特征的新物态,并称为“超导态”。从此,超导现象被人们发现并开始研究。近百年来,超导的研究及其应用得到了迅速发展。超导材料的零电阻特性及完全抗磁性的重要特征,奠定了其应用基础,目前,如生物医学领域的超导核磁成像秃舜殴舱衿滓,大型科学工程中的高能物理加速器、高能粒子探超导磁体是超导技术的最早应用之一,由于超导现象需