發(fā)布時間：2017-08-26 01:04

  本文關鍵詞：高溫超導帶材特性分析與應用研究

  更多相關文章： 高溫超導帶材 生產(chǎn)工藝 各向異性 機械應力 帶材應用 超導磁儲能裝置

【摘要】：高溫超導帶材的電阻率低、電流密度大,適合應用于電能傳輸和電能存儲。但高溫超導帶材結(jié)構(gòu)復雜,其導電性會隨溫度、磁場、應力等物理環(huán)境的不同而發(fā)生變化,所以超導電力裝置的設計難度很大。本文通過大量調(diào)研和實驗,致力于分析高溫超導帶材在不同物理環(huán)境的下通流能力,在此基礎上,進行超導電力裝置的帶材選型分析。本文主要完成的工作如下:(1)調(diào)研了各類高溫超導帶材的基本結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝,分析了由結(jié)構(gòu)和工藝的不同所形成的帶材的優(yōu)缺點,如生產(chǎn)規(guī)模、超導層質(zhì)量、基底的鐵磁性、穩(wěn)定層的機械強度等。(2)總結(jié)了各類超導帶材的基本型號及幾何尺寸,對比分析了不同型號帶材的自場臨界電流、臨界電流密度、允許拉伸強度、最小彎曲直徑等基本參數(shù),并調(diào)研了各型號超導帶材在不同溫度下的通流性能,分析了電流值在不同溫度下的衰減程度。(3)設計了一系列的實驗方法,制作了相關的實驗設備,對幾種典型的超導帶材做了特性實驗研究,測試了帶材在77K下的各向異性,在拉伸應力和彎曲狀態(tài)下的通流性能和取消機械應力后電流恢復特性,以及帶材的絕緣水平。建立了超導帶材的特性數(shù)據(jù)庫。(4)分析了不同超導電力裝置的主要功能和運行環(huán)境,為這些裝置推薦了幾種帶材選型方案。并以超導磁儲能裝置為例,建立了螺管形儲能磁體和環(huán)形儲能磁體模型,做了電磁優(yōu)化設計和應力應變分析,驗證了推薦的超導帶材在這兩種裝置上應用的可行性。
【關鍵詞】：高溫超導帶材 生產(chǎn)工藝 各向異性 機械應力 帶材應用 超導磁儲能裝置
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 2 高溫超導帶材的結(jié)構(gòu)和工藝及基本特性13-28
• 2.1 高溫超導體簡介13-14
• 2.2 鉍系超導帶材的結(jié)構(gòu)和工藝14-16
• 2.3 鉍系超導帶材的基本型號及低溫通流性能16-19
• 2.4 釔系超導帶材的結(jié)構(gòu)和工藝19-23
• 2.5 釔系超導帶材的基本型號及低溫通流性能23-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 3 高溫超導帶材的特性實驗研究28-47
• 3.1 高溫超導帶材的各向異性研究28-35
• 3.2 高溫超導帶材在拉伸應力下的臨界電流特性研究35-40
• 3.3 高溫超導帶材在彎曲狀態(tài)下的臨界電流特性研究40-43
• 3.4 高溫超導帶材絕緣水平測試43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 4 高溫超導帶材的應用研究47-62
• 4.1 各類超導電力裝置的帶材選型分析47-49
• 4.2 螺管形超導磁儲能裝置的建模和結(jié)果分析49-55
• 4.3 環(huán)形超導磁儲能裝置的建模和結(jié)果分析55-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 全文總結(jié)62-64
• 5.1 工作總結(jié)62
• 5.2 下一步的工作62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-71
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71-72
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利72

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本文編號：738674