【摘要】：高溫超導體具有體積小、損耗低和載流能力強的優(yōu)勢，作為載流導體應用于大容量、低損耗輸電有著廣泛的前景。但其交流損耗阻礙著高溫超導體的商用化進程，因為交流損耗直接關(guān)系整個設(shè)備制冷系統(tǒng)的價格及運行的費用，只有把交流損耗降低到一定程度，高溫超導體的優(yōu)越性才能很好地體現(xiàn)出來。因此精確地計算和測量高溫超導體的交流損耗有著很重要的意義。 本文對高溫超導體交流損耗計算的研究現(xiàn)狀進行了分析，，確定了本文以YBCO高溫超導體作為主要研究對象。應用電測法主要對YBCO高溫超導體以及單層導體樣品進行了交流損耗的測量實驗，并且和BSCCO及YBCO-NiW這兩種超導體也做了比較分析。結(jié)果表明YBCO帶材的交流損耗和BSCCO一樣與Norris模型的計算結(jié)果相一致，但YBCO-NiW由于磁性體基帶的原因，測量方法及仿真方法有所差異，其計算結(jié)果也和Norris模型不一致。 應用COMSOL Multiphysics有限元軟件對不同排列不同類型的高溫超導體建立了二維有限元計算模型，基于有限元的數(shù)值模型對高溫超導體的交流損耗進行了仿真計算，并且與實驗測量和理論結(jié)果做了比較。結(jié)果表明，圓筒形排列的交流損耗最少。BSCCO，YBCO，YBCO-NiW的自場損耗與數(shù)值結(jié)果相同。高溫超導體的非磁化材料對交流損耗沒有影響，而且證明了不論是幾何結(jié)構(gòu)還是磁場分布，YBCO-NiW導體都是非均勻的。特別是YN導體測得的交流損耗在電壓信號線排列上是獨立的。包含1m厚度的超導層的YBCO和YBCO-NiW導體的交流損耗不同于仿真計算值。最后計算得到四種超導體的交流損耗是相同的，損耗值與不同的基帶和超導體的厚度是無關(guān)的。
[Abstract]:High-temperature superconductor (HTSC) has the advantages of small volume, low loss and strong current-carrying capacity. It has a wide range of prospects as a current-carrying conductor for large capacity, low-loss transmission. However, the AC loss hinders the commercial process of high temperature superconductors, because the AC loss is directly related to the price and operation cost of the whole equipment refrigeration system, and only reduces the AC loss to a certain extent. The advantages of high temperature superconductors can be well reflected. Therefore, it is of great significance to calculate and measure the AC loss of high temperature superconductors accurately. In this paper, the research status of AC loss calculation of high-temperature superconductor is analyzed, and the main research object of this paper is YBCO high-temperature superconductor. The AC loss measurements of YBCO high temperature superconductor and single layer conductor samples have been carried out by electrometric method, and compared with those of BSCCO and YBCO-NiW superconductors. The results show that the AC loss of YBCO strip is the same as that of Norris model, but the measurement method and simulation method of YBCO-NiW are different due to the reason of magnetic base band, and the calculation results are not consistent with the Norris model. A two-dimensional finite element model for different types of high temperature superconductors is established by using COMSOL Multiphysics finite element software, and the AC loss of high temperature superconductors is simulated based on the finite element numerical model. The results are compared with the experimental measurements and theoretical results. The results show that the alternating current loss of cylindrical arrangement is the least, and the self-field loss of BSCCO and YBCO,YBCO-NiW is the same as the numerical results. The non-magnetized material of high temperature superconductor has no effect on AC loss, and it is proved that the YBCO-NiW conductor is non-uniform both in geometric structure and magnetic field distribution. In particular, the AC loss measured by YN conductors is independent in the arrangement of voltage signal lines. The AC losses of YBCO and YBCO-NiW conductors containing 1 m thickness superconductor are different from those calculated by simulation. The results show that the AC losses of the four superconductors are the same and the loss values are independent of the thickness of the base band and the superconductor.
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM26

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;Effects of precursor solution concentration on the properties and morphology of YBCO films deposited by TFA-MOD method[J];Rare Metals;2005年03期

2 劉敏;索紅莉;趙躍;張迎肖;劉丹敏;周美玲;;超聲霧化方法中兩步沉積對YBCO薄膜性能的影響[J];無機材料學報;2007年02期

3 張華;楊堅;劉慧舟;屈飛;;射頻濺射法在CeO_2/YSZ/Y_2O_3/NiW襯底上制備YBCO超導層[J];稀有金屬;2007年02期

4 熊杰;陶伯萬;韓曉;賀鏡譚;馮嘯;宋曉科;張飛;李言榮;;高質(zhì)量2英寸雙面YBCO/MgO薄膜的批量化制備[J];稀有金屬材料與工程;2008年S4期

5 傅瑤;杜國平;;YBCO摻雜效應研究進展[J];南昌大學學報(工科版);2008年04期

6 葉帥;索紅莉;劉敏;趙躍;何東;祝永華;馬靈姬;周美玲;;改進YBCO薄膜高場性能的研究進展[J];低溫物理學報;2008年01期

7 Mustafa Yavuz;;Temperature Dependence of Growth Mechanism forNanoscale High T_c Superconductors[J];Journal of Electronic Science and Technology of China;2008年02期

8 王連紅;李_";丁發(fā)柱;呂旭東;古宏偉;;熱處理溫度對MOD-YBCO薄膜微結(jié)構(gòu)和超導電性的影響[J];稀有金屬;2008年04期

9 戴邵康;于淼;陶伯萬;高磊;;金屬有機物化學氣相法制備YBCO超導薄膜研究[J];低溫與超導;2010年03期

10 王連紅;舒勇華;樊菁;;電子束蒸發(fā)制備YBCO超導薄膜研究[J];低溫與超導;2010年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 葉帥;索紅莉;劉敏;趙躍;何東;祝永華;馬靈姬;周美玲;;YBCO厚膜的制備及其性能研究[A];第六屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集（2）[C];2007年

2 Chuanbao Wu;Gaoyang Zhao;Yuanqing Chen;;Effect of Firing Temperature on Microstructure and Superconductivity of YBCO Films Derived from Low-fluorine Solution[A];中國材料大會2012第11分會場：超導材料與應用技術(shù)論文集[C];2012年

3 趙躍;劉敏;董杰;梁錦霞;何嘉;索紅利;周美玲;;等離子體表面處理對YBCO薄膜表面形貌的研究[A];第五屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集Ⅲ[C];2004年

4 王三勝;韓征和;陳勝;史鍇;杜鵬;裘蕾;王林;;YBCO覆膜導體制備新技術(shù)及其進展[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

5 Guomin Zhang;Zhenling Xu;Hui Yu;Jincheng Li;;AC Losses of YBCO Coated Conductor with Ferromagnetic Substrate in DC Field[A];中國材料大會2012第11分會場：超導材料與應用技術(shù)論文集[C];2012年

6 郭漢生;周美玲;史佳新;;為YBCO超導帶材的研究和應用開發(fā)新的織構(gòu)基帶[A];2000年材料科學與工程新進展（上）——2000年中國材料研討會論文集[C];2000年

7 高之爽;楊德林;王振峰;閆宏杰;彭奎慶;趙俊學;劉清青;朱志立;胡行;郭益群;孟令啟;王珊;許海軍;李華岑;;YBCO的吸附特性及空分應用[A];2002年材料科學與工程新進展（上）——2002年中國材料研討會論文集[C];2002年

8 高之爽;胡行;劉大軍;楊德林;郭鄭元;李志成;王忠建;謝耀東;戴思聰;曾建晟;;YBCO純化技術(shù)的工業(yè)應用[A];變壓吸附設(shè)備技術(shù)交流會論文集[C];2004年

9 王三勝;;離子束輔助沉積技術(shù)及其在YBCO覆膜導體制備方面的應用進展[A];中國真空學會2006年學術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

10 張翠萍;于澤銘;楊萬民;汪京榮;唐曉東;馮勇;周廉;;單疇YBCO超導塊材的氧工藝與磁懸浮性能研究[A];2000年材料科學與工程新進展（上）——2000年中國材料研討會論文集[C];2000年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 楊堅;YBCO涂層導體長帶與厚膜制備技術(shù)及釘扎機制研究[D];北京有色金屬研究總院;2013年

2 高鋒;化學溶液法制備YBCO超導層及鈣鈦礦結(jié)構(gòu)導電緩沖層的研究[D];東北大學;2009年

3 金利華;YBCO涂層導體的化學溶液沉積制備技術(shù)及超導性能研究[D];陜西科技大學;2013年

4 鄒小衛(wèi);摻雜對MTG-YBCO臨界電流密度的影響[D];中國科學院上海冶金研究所;2001年

5 劉慧舟;實用化YBCO高溫超導帶材制備與性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2012年

6 熊杰;YBCO高溫超導帶材的制備和實用化研究[D];電子科技大學;2007年

7 謝中;PZT/YBCO異質(zhì)結(jié)的激光蒸發(fā)制備與納米尺度的物理性能研究[D];湖南大學;2001年

8 李英楠;YBaCuO膜及其金屬基帶和緩沖層的制備與研究[D];東北大學;2010年

9 李善文;組份比例及襯底材料影響YBCO外延膜的光輔助MOCVD法生長特性研究[D];吉林大學;2012年

10 胡捷;鈣鈦礦材料的透氧性能及YBCO膜反應器中甲烷轉(zhuǎn)化制合成氣的研究[D];鄭州大學;2006年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 高鵬舉;YBCO/有機聚合物共混物研究[D];福建師范大學;2009年

2 肖山;直流濺射法制備YBCO帶材研究[D];電子科技大學;2010年

3 戴邵康;液相源金屬有機物化學氣相法制備YBCO高溫超導薄膜[D];電子科技大學;2010年

4 劉宇;高溫超導YBCO薄膜中納米氧化物結(jié)構(gòu)的制備與研究[D];南昌大學;2010年

5 嚴武衛(wèi);用化學溶液法快速制備YBCO超導薄膜的研究[D];陜西師范大學;2011年

6 馬麗;YBCO生長界面特性及相轉(zhuǎn)化機理研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

7 韓曉;直流濺射法制備YBCO帶材研究[D];電子科技大學;2008年

8 翟峗;無氟化學溶液法制備YBCO超導薄膜[D];西南交通大學;2009年

9 張寧;YBCO帶材超導層的濺射生長研究[D];電子科技大學;2011年

10 郭月霞;YBCO高溫超導材料的制備與表征[D];長春理工大學;2005年

本文編號：2473091