高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇

ID:37362703

大小:1.01 MB

页数:4页

时间:2019-05-22

高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇_第1页
高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇_第2页
高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇_第3页
高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇_第4页
资源描述:

《高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、第37卷增刊4稀有金属材料与工程Vol.37,Suppl.42008年10月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGOctober2008高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系何庆勇,王家素,王素玉,潘泗廷(西南交通大学超导技术研究所,四川成都610031)摘要:高温超导磁悬浮车系统利用处于超导态的高温超导块材与永磁轨道相互作用产生的钉扎力使磁悬浮车稳定地悬浮于永磁轨道上方,块材的性能决定了悬浮力的磁滞特性。利用数值计算的方法计算悬浮于永磁轨道上方的YBCO块材的悬浮力,分

2、析了临界电流密度与悬浮力磁滞及最大悬浮力的关系。结果表明,块材悬浮力磁滞随着临界电流密度的增加而减小,当临界电流密度增加到一定程度,悬浮力磁滞消失;块材最大悬浮力随临界电流密度的增加而增加,当临界电流密度增加到一定程度,最大悬浮力趋于饱合。关键词:高温超导;悬浮力;磁滞;永磁轨道+中图法分类号:O5119文献标识码:A文章编号:1002-185X(2008)S4-404-04悬浮力与重力平衡,即实现稳定悬浮。1引言根据洛仑兹力计算公式(1),可计算洛仑兹力F。[1,2]高温超导块材在交通领域的应用前景广阔,世

3、F=×JBvd(1)∫V界首辆载人高温超导磁悬浮车于2000年12月31日在[3]西南交通大学超导技术研究所研制成功,迄今为止,式中J和B分别为屏蔽电流密度和磁感应强度,已有5万余人乘坐,运行状况良好。随着高温超导块V为高温超导块材的体积。[4]材制备工艺的改进,其临界电流密度有较大提高,2.1永磁轨道外场的计算因此块材的磁悬浮性能得到较大改善。具体表现为在高温超导磁悬浮系统中所用的永磁轨道结构如图相同的前提条件下悬浮力和导向力增大,悬浮力和导1所示,在参考文献[5]中有较为详细的介绍。永磁轨道[6]向力磁滞

4、减小。悬浮力和导向力磁滞的减小不仅有利的外场利用近似解析表达式(2)和(3)进行计算。于高温超导磁悬浮车的稳定运行,而且有利于更准确Bx和By分别表示X方向和Y方向的磁感应强度。w1、地描述高温超导磁悬浮系统的悬浮状态。本研究利用YbaCuObulky数值计算方法计算了位于永磁轨道上方的YBCO块材IronYokeNbFeBMagnet的悬浮力,分析了悬浮力磁滞及最大悬浮力与块材临界电流密度的关系。对高温超导磁悬浮系统优化设计liquidnitrogen过程中临界电流密度的选择有一定参考价值。vessel2计

5、算w1w2x高温超导磁悬浮结构如图1所示。运行时,通过tPMPMG低温装置中的液氮将处于永磁轨道上方磁场中的高温超导块材冷却到超导态,然后降低到工作高度。在此过程中,块材所处的外场发生变化,在块材中感应出屏蔽电流;同时,屏蔽电流与永磁轨道外场相互作用图1高温超导磁悬浮示意图产生洛仑兹力,用于平衡重力的部分即为悬浮力。当Fig.1SchematicdiagramoftheYBCObulkandthePMG收稿日期:2008-08-10基金项目:国家“863”项目资助(2007AA03Z207),国家自然科学基金

6、资助(50677057)作者简介:何庆勇,男,1980年生,博士生,西南交通大学超导技术研究所,四川成都610031,电话:028-87634067增刊4何庆勇等:高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系·405·w2和tPM如图1所示,为永磁轨道的几何参数。μ0为式(7)则可以算出YBCO块材中的电流密度J。真空中的磁导率。M0为NdFeB的磁化强度。2.3计算流程Bμ00M−−−−wx1wx1−由于YBCO块材中电流的各向异性,假设YBCO=(arctanarctanx2πyy块材由平行于a-b

7、面的若干薄层组成,认为各层间电++arctan−−wx22arctanwx−(2)yy流较小。为了简化计算,在此只考虑平行于a-b面的++arctan−−wx11arctanwx−电流。因此,沿c轴将YBCO块材分层,在a-b面内yt++PMytPM−−wx22wx−划分网格。−−arctanarctan)yt++PMytPM计算流程如下:22221)对块材分层和划分网格。并对公式(8)进行μM()xw−+y()xw++y0022B=+[lnln+y22224π()xwy−+()xwy++(3)11伽辽金离散

8、化处理;2222()xw−++1P()ytM()xw+++1P()ytM和∂ln+ln]2)利用近似解析表达式计算BexBex;2222()xw−++2P()ytM()xw+++2P()ytM∂t2.2电流密度的计算3)设置电导率σs初值及边界条件;为了考虑动态过程中磁通流动和蠕动对悬浮力的4)迭代求解电流矢量位T,计算电流密度J。如影响,采用磁通流动和蠕动模型来描述YBCO块材的果不能在所有单元中

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
正文描述:

《高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系-何庆勇》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、第37卷增刊4稀有金属材料与工程Vol.37,Suppl.42008年10月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGOctober2008高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系何庆勇,王家素,王素玉,潘泗廷(西南交通大学超导技术研究所,四川成都610031)摘要:高温超导磁悬浮车系统利用处于超导态的高温超导块材与永磁轨道相互作用产生的钉扎力使磁悬浮车稳定地悬浮于永磁轨道上方,块材的性能决定了悬浮力的磁滞特性。利用数值计算的方法计算悬浮于永磁轨道上方的YBCO块材的悬浮力,分

2、析了临界电流密度与悬浮力磁滞及最大悬浮力的关系。结果表明,块材悬浮力磁滞随着临界电流密度的增加而减小,当临界电流密度增加到一定程度,悬浮力磁滞消失;块材最大悬浮力随临界电流密度的增加而增加,当临界电流密度增加到一定程度,最大悬浮力趋于饱合。关键词:高温超导;悬浮力;磁滞;永磁轨道+中图法分类号:O5119文献标识码:A文章编号:1002-185X(2008)S4-404-04悬浮力与重力平衡,即实现稳定悬浮。1引言根据洛仑兹力计算公式(1),可计算洛仑兹力F。[1,2]高温超导块材在交通领域的应用前景广阔,世

3、F=×JBvd(1)∫V界首辆载人高温超导磁悬浮车于2000年12月31日在[3]西南交通大学超导技术研究所研制成功,迄今为止,式中J和B分别为屏蔽电流密度和磁感应强度,已有5万余人乘坐,运行状况良好。随着高温超导块V为高温超导块材的体积。[4]材制备工艺的改进,其临界电流密度有较大提高,2.1永磁轨道外场的计算因此块材的磁悬浮性能得到较大改善。具体表现为在高温超导磁悬浮系统中所用的永磁轨道结构如图相同的前提条件下悬浮力和导向力增大,悬浮力和导1所示,在参考文献[5]中有较为详细的介绍。永磁轨道[6]向力磁滞

4、减小。悬浮力和导向力磁滞的减小不仅有利的外场利用近似解析表达式(2)和(3)进行计算。于高温超导磁悬浮车的稳定运行,而且有利于更准确Bx和By分别表示X方向和Y方向的磁感应强度。w1、地描述高温超导磁悬浮系统的悬浮状态。本研究利用YbaCuObulky数值计算方法计算了位于永磁轨道上方的YBCO块材IronYokeNbFeBMagnet的悬浮力,分析了悬浮力磁滞及最大悬浮力与块材临界电流密度的关系。对高温超导磁悬浮系统优化设计liquidnitrogen过程中临界电流密度的选择有一定参考价值。vessel2计

5、算w1w2x高温超导磁悬浮结构如图1所示。运行时,通过tPMPMG低温装置中的液氮将处于永磁轨道上方磁场中的高温超导块材冷却到超导态,然后降低到工作高度。在此过程中,块材所处的外场发生变化,在块材中感应出屏蔽电流;同时,屏蔽电流与永磁轨道外场相互作用图1高温超导磁悬浮示意图产生洛仑兹力,用于平衡重力的部分即为悬浮力。当Fig.1SchematicdiagramoftheYBCObulkandthePMG收稿日期:2008-08-10基金项目:国家“863”项目资助(2007AA03Z207),国家自然科学基金

6、资助(50677057)作者简介:何庆勇,男,1980年生,博士生,西南交通大学超导技术研究所,四川成都610031,电话:028-87634067增刊4何庆勇等:高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系·405·w2和tPM如图1所示,为永磁轨道的几何参数。μ0为式(7)则可以算出YBCO块材中的电流密度J。真空中的磁导率。M0为NdFeB的磁化强度。2.3计算流程Bμ00M−−−−wx1wx1−由于YBCO块材中电流的各向异性,假设YBCO=(arctanarctanx2πyy块材由平行于a-b

7、面的若干薄层组成,认为各层间电++arctan−−wx22arctanwx−(2)yy流较小。为了简化计算,在此只考虑平行于a-b面的++arctan−−wx11arctanwx−电流。因此,沿c轴将YBCO块材分层,在a-b面内yt++PMytPM−−wx22wx−划分网格。−−arctanarctan)yt++PMytPM计算流程如下:22221)对块材分层和划分网格。并对公式(8)进行μM()xw−+y()xw++y0022B=+[lnln+y22224π()xwy−+()xwy++(3)11伽辽金离散

8、化处理;2222()xw−++1P()ytM()xw+++1P()ytM和∂ln+ln]2)利用近似解析表达式计算BexBex;2222()xw−++2P()ytM()xw+++2P()ytM∂t2.2电流密度的计算3)设置电导率σs初值及边界条件;为了考虑动态过程中磁通流动和蠕动对悬浮力的4)迭代求解电流矢量位T,计算电流密度J。如影响,采用磁通流动和蠕动模型来描述YBCO块材的果不能在所有单元中

显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
关闭