扭曲堆叠带缆的三维数值模拟
超导电性
2017-05-30 v2
摘要
不同的磁体应用需要紧凑的高电流缆线。在提出的解决方案中，扭曲堆叠带缆（TSTC）易于制造且具有极高的带材长度利用效率。在此类缆线中，带材紧密堆积，因此它们的电磁相互作用非常强，并决定了缆线的整体性能。数值模型是精确评估这种相互作用并预测缆线行为（例如有效临界电流和磁化电流）的必要工具。为此，我们开发了一个 TSTC 的全三维模型，该模型不仅考虑了这些缆线的扭曲几何结构，还能计入电流终端的接触电阻。后者会对电流在带材间的分配方式产生深远影响，尤其是在短尺寸的实验室原型中。在本文中，我们首先利用该数值模型计算了扭曲带材的临界电流和交流磁化损耗，展示了其与直带材情况的差异。然后，我们利用该模型计算了 TSTC 缆线中的电流分布，并将结果与在由四根直堆叠带材组成的缆线上实验获得的结果进行了比较。结果表明该模型能够模拟扭曲导体，构成了迈向高场磁体应用中 TSTC 模拟的第一步。所提出的建模方法不仅限于 TSTC 几何结构，还可用于任何具有周期性平移对称性的缆线配置。
引用
@article{arxiv.1411.1551,
title = {3-D Numerical Simulations of Twisted Stacked Tape Cables},
author = {Philipp A. C. Krüger and Victor M. R. Zermeño and Makoto Takayasu and Francesco Grilli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.1551},
year = {2017}
}