Symulacja procesów elektromagnetycznych i cieplnych w układach nadprzewodnikowych

• Autorzy: Lebioda, M. , Rymaszewski, J.

Warianty tytułu

EN

Simulation of electromagnetic and thermal processes in superconducting systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano model 2D nadprzewodnika, umożliwiający analizę dynamiki przebiegu procesów elektromagnetycznych i towarzyszących im procesów cieplnych. Przejście do stanu normalnego opisano za pomocą zależności wykładniczej E-J. Jako zmienną zależną w modelu elektromagnetycznym przyjęto natężenie pola magnetycznego H. Ponadto w modelu uwzględniono nieliniowy proces wymiany ciepła z czynnikiem chłodzącym.

EN

The paper presents a 2D model of a superconductor, enabling the analysis of dynamic of electromagnetic processes and associated thermal processes. The transition to the normal state was described by an exponential dependence E-J. The magnetic field intensity H was assumed as the dependent variable in the model. In addition, the model includes non-linear process of heat transfer to the refrigerant.

Słowa kluczowe

PL

nadprzewodnictwo; chłodzenie nadprzewodników; symulacja komputerowa; metoda elementów skończonych

EN

superconductivity; superconductors cooling; computer simulation; finite elements method

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 7
• Strony: 280--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lebioda, M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej,

autor

Rymaszewski, J.

• Politechnika Łódzka, Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej,

Bibliografia

• [1] Grilli F., Stavrev S., Le Floch Y., Costa-Bouzo M., Vinot E., Klutsch I., Meunier G., Tixador P., Dutoit B., Finite-Element Method Modeling of Superconductors: From 2-D to 3-D, IEEE Trans Appl Supercond, 15 (2005), n.1, 17-25
• [2] Zhang M., Coombs T.A., 3D modeling of high-Tc superconductors by finite element software, Supercond Sci Technol, 25 (2012), 015009.
• [3] Amemiya N. ,Miyamoto K., Murasawa S., Mukai H., Ohmatsu K., Finite element analysis of AC loss in non-twisted Bi-2223 tape carrying AC transport current and/or exposed to DC or AC external magnetic field, Physica C, 310 (1998), n.1-4, 30–35,
• [4] Amemiya N., Murasawa S., Banno N., Miyamoto K., Numerical modelings of superconducting wires for AC loss calculations, Physica C, 310 (1998), 16–29
• [5] Coombs T.A., Superconductors, analysis and applications, with special reference to the utilisation of bulk (Re)BCO materials, Physica C, 470 (2010), 1845–1852
• [6] Enomoto N., Amemiya N., Electromagnetic field analysis of rectangular high Tc superconductor with large aspect ratio, Physica C, 412–414 (2004), 1050–1055
• [7] Komi Y., Sekino M., Ohsaki H., Three-dimensional numerical analysis of magnetic and thermal fields during pulsed field magnetization of bulk superconductors with inhomogeneous superconducting properties, Physica C, 469 (2009), 1262–1265
• [8] Brambilla R., Grilli F., Martini L., Development of an edgeelement model for AC loss computation of high-temperature superconductors, Supercond Sci Technol, 20 (2007), 16–24
• [9] Lebioda M., Rymaszewski J., Implementacja modeli nadprzewodników w środowisku Comsol, Electrical Engineering, Poznan University of Technology Academic Journals, 71 (2012), 33-40
• [10] Roy F., Dutoit B., Grilli F., Sirois F., Magneto-Thermal Modeling of Second-Generation HTS for Resistive Fault Current Limiter Design Purposes, IEEE Trans Appl Supercond, 18 (2008), n.1, 29-35
• [11] Brandt E.H., Superconductor disks and cylinders in an axial magnetic field. I. Flux penetration and magnetization curves, Phys Rev B, 58 (1998), n.10, 6506-6522
• [12] Frost W., Heat transfer at low temperatures, Plenum Press, New York (1975)
• [13] Rymaszewski J., Lebioda M., Korzeniewska E., Propagation of normal zone in superconducting tapes due to heating in nearelectrode area, Mater Sci Eng B, 176 (2011), 334-339
• [14] Rymaszewski J., Lebioda M., Korzeniewska E., Simulation of cooling of superconductors by boiling cryogenics liquids, Microtechnology and Thermal Problems in Electronics “Microtherm 2011”, Łódź (2011), 172-177
• [15] Fukai H., Sakai N., Murakami M., Hirabayashi I., Numerical simulation of a bulk superconductor during pulsed field magnetization, Physica C, 412–414 (2004), 695–698
• [16] Pawlak, R., Rosowski, A., Tomczyk, M., Walczak, M., Simulation analysis of thermal state of conducting elements with narrowings made by use of laser micromachining, Mater Sci Eng B., 176 (2011), 344-351