Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: hel nadciekły

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Termodynamiczna optymalizacja kriostatu do badań cieplnych przewodów z nadprzewodnika Nb3Sn

Chorowski M., Poliński J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

2005

Vol. 46, nr 7

11-15

Jednym z celów programu CARE (Collaborated Accelerator Research in Europe) jest opracowanie prototypu magnesu dipolowego nowej generacji - NED (Next European Dipole). Cewka magnesu zostanie wykonana z nadprzewodnika Nb3Sn. W ramach zadania NED zostaną zbadane właściwości cieplne ceramicznej, porowatej izolacji elektrycznej. Pomiary powinny być przeprowadzone w helu normalnym o temperaturze 4.2 K i cisnieniu 1 bar, sprzężonym helu nadciekłym (1,9 K, 1 bar) oraz w helu nadkrytycznym (T= 4,2...5 K, p = 1 ...6 bar). Na Politechnice Wrocławskiej przy współpracy z CERN (Szwajcaria) oraz CEA Saclay (Francja), skonstruowano kriostat umożliwiający uzyskanie w komorze pomiarowej pożądanych postaci helu. Przedmiotem pracy jest optymalizacja izolacji cieplnej kriostatu, zwłaszcza wybór lokalizacji zawieszeń ekranów radiacyjnych. Optymalizację przeprowadzono opierając się na II zasadzie termodynamiki. Całkowity strumień ciepła doprowadzany z otoczenia do helu nadciekłego został oszacowany na ok. 3 W.

NED activity within work package TSQP includes a task to study the thermal behavior of new ceramic electrical insulation. This insulation with good wrapping and excellent thermal resistance during heat treatment would eliminate complex coil fabrication, lower cost and reduce fabrication time. Tests of the insulation thermal features require a superfluid helium cryostat. The cryostat is constructed at Wroclaw University of Technology in cooperation with CEA and CERN. Heat transfer measurements should be realized in saturated He I (4.2 K), in supercritical He (4.2...5 K, 1 ...6 bar), and in pressurized He II (1.9 K, 1 bar). The cryostat thermal insulation has been optimized on the basis of the generated entropy minimization method. The total heat flux to the superfluid helium has been estimated at 3 W. The cryostat, after the tests done at Wroclaw University of Technology, will be delivered to CEA, Saclay to perform thermal measurements of the insulation.

Modelowanie termohydrauliki dekondukcji w magnesach nadprzewodzących

Chorowski M.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Monografie

1999

Vol. 55, nr 31

75-75

Od kilku lat obserwuje się tendencję do zastosowania nadciekłego helu (tzw. helu II) jako technicznego ziębiwa w systemach kriogenicznych dużych nadprzewodzących urządzeń badawczych. Opracowanie technologii otrzymywania i stosowania helu II umożliwiło obniżenie temperatury pracy magnesów nadprzewodzących do około 1,8 K i zastosowanie łatwego w obróbce mechanicznej stopu Nb-Ti do budowy magnesów o polach dochodzących do 10 T. Wraz ze wzrostem pola magnetycznego przejście rezystywne w magnesach powoduje wyzwolenie w postaci ciepła Joule'a coraz większej ilości energii magnetycznej w temperaturze, w której pojemność cieplna materiałów konstrukcyjnych jest praktycznie równa zeru i akumulacja znacznej części ciepła zachodzi w helu ziębiącym magnes. Identyfikacja i modelowanie procesów zachodzących w helu po przejściu rezystywnym w magnesach stały się jednym z podstawowych warunków budowy i bezpiecznej eksploatacji dużych systemów wykorzystujących zjawisko nadprzewodnictwa. Do systemów takich należą przede wszystkim akceleratory cząstek oraz reaktory typu 'tokamak'. W akceleratorach uzwojenie nadprzewodzącego magnesu jest ziębione przez zanurzenie całego magnesu w helu, w reaktorach natomiast stosuje się kable typu CIC, w których hel przepływa przez kanał lub kanały wykonane w nadprzewodzącym kablu. Przedmiotem analizy przedstawionej w pracy są termohydrauliczne stany przejściowe występujące w helu po przejściu rezystywnym w nadprzewodzących magnesach akceleratorów lub podobnych do nich pod względem konstrukcyjnym magnesach wykorzystywanych w innych dziedzinach, takich jak np. medycyna lub energetyka.

Low-temperature superconductivity, and hence helium (including helium II) cryogenics, have become key technologies for high energy accelerators through the extensive use of superconducting magnets, especially dipoles and quadrupoles. To achieve high magnetic fields of about 10 T, a Nb-Ti alloy has to be cooled below 2 K. A resistive transition of magnet operating under such conditions is followed by a release of heat which can be accumulated in a magnet structure only in a limited amount because of a negligible heat capacity of materials at low temperatures. A significant portion of a Joule heat must be transferred to the coolant which is superfluid helium. Identification and predictive modelling of thermohydraulic processes occurring in helium after a magnet quench are the basic conditions for designing and safe exploitation of superconducting cryogenic systems. As long as the magnet design guarantees pressure homogeneity after a resistive transition by allowing sufficient radial venting, the quench thermohydraulics can be depicted by a mathematical model based on energy conservation. For any magnet, hydraulically fulfilling the above condition, first conservative assessment of the peak pressure and thermohydraulic transients after a quench is possible, prior to any experimental evidence. For a more precise validation of the cryogenic consequences of the quench, single series of experiments performed on a prototype magnet or cryogenic consequences of the quench, single series of experiments performed on a prototype magnet or a string of magnets should be sufficient.