首页> 正文

超导直流装置低漏热珀尔帖电流引线研究

2020-12-08阅读(588)

超导直流装置低漏热珀尔帖电流引线研究

论文摘要

超导体本身具有零电阻和高电流密度传输特性,在电力装置中具有重要的应用。超导装置需要运行在低温环境中,连接电源和超导装置的电流引线,其经过从室温到低温(液氮或液氮)的温区,是低温系统的主要漏热源之。在传统铜引线的室温端插入热电材料碲化铋形成的珀尔帖电流引线(Peltier current lead)可·以有效地减小由电流引线导致的漏热,与传统铜引线相比较,可以将漏热减小30%。基于国内外珀尔帖电流引线的研究成果,提出西安级珀尔帖电流引线的优化方法,并研制出千安级珀尔贴电流引线。利用数值法和准确解析法,对珀尔帖电流引线中各部分参数的长截比(L/A)进行计算,并为COMSOL有限元仿真计算的模型搭建提供初始范围。采用多物理场有限元仿真分析软件COMSOL中的固体传热物理场,考虑珀尔帖电流引线中各部分材料的温度特性建立二维轴对称模型。模型建立后以珀尔帖电流引线最小漏热为目标对珀尔电流引线进行优化,确定珀尔电流引线中各部分的长截比(L/A)。由于珀尔帖电引线中的热电材料和铜的电阻率和热导率随温度的变化而变化,为了更进一步减小珀尔帖电流引线的漏热,分析了在改变珀尔帖电流引线中热电材料和铜引线的横截面面积时对珀尔帖电流引线的漏热的影响。同时在确定珀尔帖电流引线中各部分的长截比后,分析了不同电流值时珀尔帖电流引线的漏热,确定常规截面和变截面珀尔帖电流引线的最佳应用范围。在百安级珀尔帖电流引线研制的基础上,通过并联结构研制出千安级珀尔帖电流引线。百安级常规截面和变截面珀尔帖电流引线样品以及室温端冷却装置的制作,分别在液氮下对常规截面和变截面百安级珀尔帖电流引线两种不同的冷却模式下进行了实验。采用拟合法对珀尔帖电流引线的漏热值进行了计算,验证了百安级珀尔帖电流引线模型的合理性,分析了百安级常规截面和变截面珀尔帖电流引线在两种冷却方式下的表现性能。测量了并联结构的珀尔帖电流引线的电流分布以及每个热电元件两端的温度值,通过拟合法对千安级珀尔帖电流引线的漏热值进行了分析。完成千安级珀尔帖电流引线样品制作,在液氮下对安级珀尔帖电流引线进行了实验。为其在大电流使用超导直流电力装置中的应用奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 课题背景及意义
  •   1.2 超导装置电流引线分类
  •   1.3 珀尔帖电流引线
  •     1.3.1 珀尔帖电流引线的结构
  •     1.3.2 珀尔帖电流引线的工作原理
  •     1.3.3 珀尔帖电流引线的热流图
  •   1.4 珀尔帖电流引线国内外研究进展
  •     1.4.1 国外研究现状
  •     1.4.2 国内研究现状
  •   1.5 本文的研究内容
  •     1.5.1 本文的研究日的
  •     1.5.2 本文的研究内容
  • 第2章 珀尔帖电流引线优化
  •   2.1 电流引线传热分析
  •   2.2 珀尔帖电流引线数值计算
  •   2.3 珀尔帖电流引线准确解析法计算
  •     2.3.1 热电元件的优化过程
  •     2.3.2 金属引线的优化过程
  • 1的优化'>    2.3.3 热电元件与金属引线界面温度T1的优化
  •   2.4 珀尔帖电流引线有限元仿真分析
  •     2.4.1 珀尔帖电流引线中材料的温度特性
  •     2.4.2 珀尔帖电流引线的仿真分析模型
  •     2.4.3 珀尔帖电流引线仿真分析结果
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 珀尔帖电流引线的特性分析
  •   3.1 珀尔帖电流引线特性分析
  •     3.1.1 不同电流值时电流引线温度分布以及漏热值
  •     3.1.2 珀尔帖电流引线的温度性
  •     3.1.3 焊接材料对珀尔帖电流引线漏热的影响
  •   3.2 热电元件部分分析
  •     3.2.1 热电元件两端的温度值
  •     3.2.2 热电元件的串联结构
  •     3.2.3 热电元件的最佳工作温区
  •   3.3 珀尔帖电流引线中铜引线的变截面结构
  •     3.3.1 保持室温端横截面面积不变
  •     3.3.2 保持平均横截面面积不变
  •   3.4 热电元件部分变截面分析
  •     3.4.1 变截面珀尔帖电流引线特性分析
  •     3.4.2 热电元件部分分析
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 珀尔帖电流引线漏热实验及分析
  •   4.1 百安级常规截面和变截面珀尔帖电流引线样品制作
  •     4.1.1 常规截面和变截面珀尔帖电流引线样品尺寸
  •     4.1.2 常规截面和变截面珀尔帖电流引线样品制作
  •   4.2 百安级常规截面和变截面珀尔帖电流引线漏热实验及分析
  •     4.2.1 实验电路图
  •     4.2.2 实验步骤
  •     4.2.3 实验结果及分析
  •   4.3 千安级珀尔帖电流引线
  •     4.3.1 千安级珀尔帖电流引线样品尺寸
  •     4.3.2 千安级珀尔帖电流引线样品制作
  •   4.4 千安级珀尔帖电流引线漏热实验与分析
  •     4.4.1 实验电路及步骤
  •     4.4.2 实验步骤
  •     4.4.3 实验结果及分析
  •   4.5 本章小结
  • 第5章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
  •   （一） 发表的学术论文
  •   （二） 参与的科研项目
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘明闯

    导师: 王银顺

    关键词: 珀尔帖电流引线,碲化铋,漏热,温度,冷却方式

    来源: 华北电力大学(北京)

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 物理学,材料科学,电力工业

    单位: 华北电力大学(北京)

    分类号: TM26

    DOI: 10.27140/d.cnki.ghbbu.2019.001089

    总页数: 79

    文件大小: 19661K

    下载量: 24

    相关论文文献

    • [1].人民剧院卫星影院 位于滕珀尔霍夫机场[J]. 世界建筑导报 2017(04)
    • [2].基于佩珀尔幻象的平面镜成像探究仪[J]. 物理教学 2017(05)
    • [3].基于佩珀尔幻象原理的三维全息展示系统的原理及应用[J]. 科学中国人 2017(21)
    • [4].一款基于OpenGL的佩珀尔幻象实现方案[J]. 电脑知识与技术 2020(05)
    • [5].2018珀尔集团重点客户启动大会在南昌召开[J]. 营销界(农资与市场) 2017(23)
    • [6].Motiwale住宅,珀尔登,印度[J]. 世界建筑 2008(12)
    • [7].“佩珀尔幻象”的光学原理及其在初中物理教学中的应用[J]. 物理教师 2014(10)
    • [8].圣珀尔腾州立博物馆[J]. 建筑创作 2009(06)
    • [9].戏剧中的“幽灵”——佩珀尔幻象[J]. 艺术教育 2017(19)
    • [10].论菲利普·珀尔斯坦的人体艺术[J]. 明日风尚 2019(22)
    • [11].珀尔帖效应与塞贝克效应综合演示仪[J]. 大学物理实验 2015(04)
    • [12].所有柏林人的公共空间:滕珀尔霍夫机场[J]. 人类居住 2018(02)
    • [13].珀尔的难题[J]. 初中生学习(低) 2015(09)
    • [14].从迷茫到觉醒——论《大进军》中女性人物珀尔的身份重建[J]. 青年文学家 2016(23)
    • [15].探讨“佩珀尔幻象”在学校的运用[J]. 电脑知识与技术 2018(30)
    • [16].伊朗索莱曼珀尔大使谈鲁哈尼政府新外交[J]. 国际关系研究 2014(05)
    • [17].学习圈助力学习型社会的建立——访瑞典学习圈专家托瑞·珀尔森[J]. 世界教育信息 2015(09)
    • [18].拉迪亚·珀尔曼:互联网发展面临挑战[J]. 互联网天地 2017(04)
    • [19].汉斯·珀尔齐希与表现主义建筑[J]. 建筑师 2016(02)
    • [20].何赛邦访谈——珀尔·格莱德森[J]. 画刊 2008(07)
    • [21].一位德国摄影师的自出版之路[J]. 中国摄影 2018(03)
    • [22].这不是个博览会[J]. 颂雅风·艺术月刊 2012(08)
    • [23].荷兰优拉蒂斯集团增加书籍生产 为梅珀尔引进KBA新设备[J]. 中国报业 2010(03)
    • [24].珀尔帖电流引线界面漏热特性分析[J]. 低温与超导 2019(05)
    • [25].保加利亚共和国总统珀尔瓦诺夫[J]. 武汉文史资料 2011(09)
    • [26].项目与作品[J]. 中国园林 2010(10)
    • [27].“佩珀尔幻象”在高职教育教学中的应用分析[J]. 科教导刊(上旬刊) 2020(04)
    • [28].菲利普·珀尔斯坦绘画风格的研究[J]. 美与时代(中) 2016(06)
    • [29].荷兰供暖[J]. 供热制冷 2017(05)
    • [30].少年邦德·屈服或者死亡[J]. 中学生天地(B版) 2008(03)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    超导直流装置低漏热珀尔帖电流引线研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕论降 版权所有 鄂ICP备12018319号-6