检索结果-南通市图书馆

作者：韩晶旺西安电子科技大学

学位级别：硕士

高温超导电缆与常规电缆相比较,有无可比拟的竞争优势,有研究学者提出将超导输电线用于空间太阳能电站以获取大量电能,但是在空间环境中,采用传统低温液体冷却高温超导电缆无法实现定期维护,因此本文提出了一种采用制冷机传导冷却的高... 详细信息

高温超导电缆与常规电缆相比较,有无可比拟的竞争优势,有研究学者提出将超导输电线用于空间太阳能电站以获取大量电能,但是在空间环境中,采用传统低温液体冷却高温超导电缆无法实现定期维护,因此本文提出了一种采用制冷机传导冷却的高温超导电缆,适用于无人值守的服役环境。对高温超导电缆而言,这是一种新型的冷却方式,目前针对传导冷却高温超导电缆的研究还比较少。为了保障超导电缆的正常运行,研究其热稳定性能是其中一个必不可少的工作。首先,本文介绍了传导冷却高温超导电缆的总体设计,包括电缆的主要组成以及具有绝热保护功能的真空腔体结构,基于电缆的轴对称结构,结合边界条件,建立了传导冷却高温超导电缆的力热特性分析模型。根据此模型,分别计算了电缆在降温和通电过程中的温度和热应力分布,并对其力热特性进行了分析。其次,介绍了本课题组研制的1m长传导冷却高温超导电缆样缆以及真空试验腔体。在此基础上,搭建了传导冷却高温超导电缆力热特性测试实验平台,主要包括真空环境试验装置、低温系统模块、供电系统模块以及测量系统模块。本文介绍了该平台的连接以及操作步骤,根据实验的测量原理和测量步骤,成功进行了多次降温实验。实验测量了降温过程中电缆导体层的温度和应变沿轴向长度方向变化的数据,本文将测量数据与理论计算的结果进行了对比,并分析了产生误差的原因。最后,为了提高传导冷却高温超导电缆应用于空间太阳能电站的可行性,本文以高温超导电缆的结构重量最小化和传热效率最大化为优化目标,采用基于多目标函数的遗传算法,对电缆的结构尺寸进行了优化设计。优化过程中,电缆的基本设计不发生改变,给出了电缆各层材料的厚度范围,计算了在此范围内最优的结构尺寸。

关键词：传导冷却高温超导电缆力热特性分析实验测试结构优化

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基于有限元分析的大口径曲面棱镜胶接优化设计

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光子学报 2024年

作者：冯军李思远王飞橙陈文聪田飞飞贾昕胤中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院大学

针对大口径曲面棱镜高面形精度的需求，提出了一种考虑胶固化收缩应力的胶结优化设计路线，得到了胶接优化方案。首先，根据胶体非自由固化模型，推导了胶固化应力的有限元微分方程。其次，设计了圆弧形胶斑式柔性粘结环及其框架结构。... 详细信息

针对大口径曲面棱镜高面形精度的需求，提出了一种考虑胶固化收缩应力的胶结优化设计路线，得到了胶接优化方案。首先，根据胶体非自由固化模型，推导了胶固化应力的有限元微分方程。其次，设计了圆弧形胶斑式柔性粘结环及其框架结构。基于温度载荷法搭建了胶固化对镜面面形影响的仿真模型，并建立了等效胶收缩力关于胶体参数的响应面模型，研究了胶粘剂种类、胶体参数、粘结数量对面形的影响规律，结果表明：选用3 m-2216环氧胶、圆弧形胶斑及其柔性粘结环、在侧面6胶点胶接工况下，曲面棱镜前镜面面形PV值从0.66λ降到0.005λ、RMS值从0.15λ降到0.001λ；后镜面面形PV值从0.61λ降到0.003λ、RMS值从0.14λ降到0.001λ，曲面棱镜面形精度得到显著改善。最后，采用有限元法进行了结构力热特性分析，验证了结构设计的合理性。

关键词：曲面棱镜胶接面形精度响应面法有限元仿真结构优化力热特性分析

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传导冷却高温超导电缆临界电流与力热特性研究

传导冷却高温超导电缆临界电流与力热特性研究

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作者：巩谦西安电子科技大学

学位级别：硕士

在可再生能源的输、配电中,高温超导技术可以显著减少能源损耗和电力转换器的使用,但是在某些特殊服役场合(如:太空、远洋环境)中,传统低温液体浸泡冷却的超导电缆将面临无法定期补充制冷剂、稳定性与可靠性差等问题。本文提出的传导冷... 详细信息

在可再生能源的输、配电中,高温超导技术可以显著减少能源损耗和电力转换器的使用,但是在某些特殊服役场合(如:太空、远洋环境)中,传统低温液体浸泡冷却的超导电缆将面临无法定期补充制冷剂、稳定性与可靠性差等问题。本文提出的传导冷却型超导电缆,虽然具有温度分布不均匀导致的载流能力下降的缺点,但其无须低温制冷剂且结构紧凑,适用于无人值守的服役环境,验证其可在极端环境下安全可靠运行的关键是全面了解其运行过程中的力、热稳定性、发生故障时的失超特性和由于温度分布不均匀导致的临界电流分布特性,本文通过数值仿真计算与实验测试结合的方式,研究了传导冷却超导电缆预冷、载流过程中的力、热特性和故障电流冲击下的失超与力学响应特性。首先,本文基于传导冷却高温超导电缆的总体设计,结合电缆系统中的力、热边界条件和超导体失超过程中电热耦合特性,建立了传导冷却超导电缆力、电、热特性的分析模型,计算得出了电缆预冷与稳态载流过程中的温度与应力分布,并将其作为初始参数条件计算了超导电缆在故障电流冲击下的失超过程中电缆的温度和应力分布,对其失超特性进行了分析,验证了传导冷却层作为故障电流分流层时对电缆的保护作用。其次,搭建并优化了传导冷却超导电缆力、热、电特性实验测试平台,介绍了其中的主要组成部分,包括测试样缆、低温冷却系统和测量系统,通过四引线法并基于失超电场判据,对电缆运行的关键参数之一的临界电流进行了测量,分析了传导冷却超导电缆由于温度分布不均匀导致的临界电流分布特性。最后,成功对电缆进行了预冷和稳态载流实验测试,采集了传导冷却超导电缆中超导带材层沿轴向的温度与应力分布,并与理论计算的结果进行对比,验证了数值仿真模型的准确性并分析了误差产生的原因。

关键词：高温超导电缆传导冷却力热特性分析失超特性临界电流

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