高溫超導(dǎo)帶材交流損耗的理論分析與實驗測量.pdf

1、高溫超導(dǎo)交流損耗的出現(xiàn)會加重制冷系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)并影響超導(dǎo)裝置的穩(wěn)定性，而交流磁化率對于研究臨界電流和磁通釘扎效應(yīng)有重要作用。所以研究高溫超導(dǎo)材料的交流損耗和交流磁化率具有重要的現(xiàn)實意義。本文就高溫超導(dǎo)帶材這兩個電磁特性從理論分析與實驗測量兩方面展開了研究。
　　首先，建立了高溫超導(dǎo)帶材交流損耗的計算模型，計算了兩種高溫超導(dǎo)帶材在不同n值下隨電流幅值變化的交流損耗。為了解決不同研究人員在研究帶材交流損耗時所給定的n值、頻率等基本條件不同

2、而無法對比結(jié)果的問題，本文推導(dǎo)了橢圓截面高溫超導(dǎo)帶材的傳輸交流損耗的標(biāo)度定律(Scaling Law)，從而可以方便且快速地得到任意條件下的交流損耗值，使得不同條件、不同計算方法的結(jié)果得以互相標(biāo)度進(jìn)而互相對比，并驗證了該標(biāo)度定律的正確性，這是標(biāo)度定律首次應(yīng)用于計算橢圓帶材的傳輸交流損耗。
　　其次，建立了兩種高溫超導(dǎo)帶材交流磁化率的計算模型，利用Brandt方法計算了不同頻率、不同磁場幅值時的交流磁化率，推導(dǎo)了外場交流磁化率的標(biāo)度

3、定律，并與Brandt推導(dǎo)的n=1以及n→∞時的計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了該交流磁化率標(biāo)度定律的正確性。計算了考慮磁場依賴性即Jc隨磁場變化時的交流磁化率。國內(nèi)外對交流磁化率的研究以實驗測量為主，本文的研究對于高溫超導(dǎo)帶材交流磁化率的理論計算有一定意義。
　　再次，利用COMSOL Multiphysics有限元軟件仿真分析了兩種不同高溫超導(dǎo)帶材的電流密度、磁場的分布情況;并將H公式與高溫超導(dǎo)材料的Power Law(E-J)關(guān)系相