Bi-2223高温超导复合导体的热稳定性分析

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超导复合导体是一种利用超导材料与其他常规导体材料以一定的结构组合,从而使超导材料有更加实用和广泛应用的导体。   CICC导体(Cable-in-Conduit Conductor)是一种已经广泛应用的超导复合导体,它是由超导股线和铜缆多级绞缆组成,内部为液氦螺旋冷却管,外部包裹一层不锈钢外壳。目前CICC导体已在一些核聚变装置,强磁场装置中应用。CICC导体选用的超导材料是低温超导材料,在液氦温度和强磁场下电流密度较低,而高温超导材料具有更高的电流密度,因此,研制一种高温超导材料的复合导体有重要的科研及应用价值。   本文利用有限元分析软件ANSYS对采用Bi-2223/Ag高温超导带材的多种Bi-2223高温超导复合导体的传热模型进行了一定磁场和电流下的热稳定性分析。传热模型分为液氦浸泡式和内冷管道迫流冷却式两种。在对整体模型进行热稳定性分析之前,首先对Bi-2223/Ag高温超导带材的失超过程进行了仿真模拟,选取了四种不同的工作电流,得到其失超特性。其次,对单带叠铜片结构的模型进行了热稳定性模拟分析,包括三种不同的铜片厚度。最后对模拟的结果进行分析,得出相应的结论。
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