核融合炉超電導マグネットにおけるエネルギー損失評価に関する基礎研究

聚变反应堆超导磁体能量损失评估基础研究

• 批准号: 05858064
• 负责人: 橋爪 秀利
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05858064/
• 关键词: 第2種超電導体; 臨界状態モデル; クエンチ

第II種超電導体内での電流分布を表す構成方程式を構築し、申請者らがすでに開発している電流ベクトルポテンシャル法に基づく渦電流解析コードを改良して数値解析を実施した。すなわち、超電導体中での電流分布に関しては電流密度が臨界電流を越えないという条件を満足するように数値解析を行い、超電導体中での電磁現象を評価した。さらに、熱場との連成問題を解析するため、新たに、極低温場下での超電導体を取り扱える温度場解析コードを作成し、輸送電流が存在する場合の、非定常磁場下でのエネルギー損失を定量的に評価し、クエンチ伝播の安定限界を詳細に解析した。その結果、クエンチ時の電流分布の変化の様子や、温度場の形成の様子が明かとなった。さらに、従来からの簡易的解析手法では評価することが不可能であった、外部磁場の強さの磁束流による発熱への影響が非常に大きいことが明かとなり、安定限界に関する詳細解析が不可欠であることが分かった。特に、外部磁場が大きいときには、磁束流による発熱が大きくなり、クエンチに対する発熱限界がかなり小さくなることが明かとなった。

构建了代表II类超导体中电流分布的本构方程，并通过基于申请人已经开发的当前矢量潜在方法来改善涡流分析代码来进行数值分析。也就是说，进行数值分析是为了满足当前密度在超导体中电流分布方面不超过临界电流的条件，并且评估了超导体中的电磁现象。此外，为了分析与热场耦合的问题，创建了能够在极低低温场下处理超导体的新温度场分析代码，并在非稳态的磁场下进行了定量评估，在运输电流的存在下进行了定量评估。结果，揭示了淬火过程中电流分布的变化和温度场的形成。此外，揭示了外部磁场强度对由于磁通流而引起的热量产生的影响，无法使用常规的简单分析方法评估，这是极大的，并且对稳定性极限的详细分析至关重要。特别是，当外部磁场很大时，磁通流产生的热量会增加，并且淬火的热量产生极限会大大减少。

项目成果

H.Hashizume: "Transient Thermal Electromagnetic on Type-II Superconductors during quenching" 10th International Heat Transfer Conference. (1994)

H.Hashizume：“淬火过程中 II 型超导体的瞬态热电磁”第十届国际传热会议。