一种用于高场磁体失超分析的新型快速电磁与电热软件
超导电性
2025-02-18 v3 应用物理
摘要
高场超导REBCO磁体包含多个具有多匝线圈的磁体。对于这些磁体，电热失超是磁体设计者需要考虑的问题。因此，需要一种快速且准确的软件来对全尺寸磁体的整体性能进行数值建模。可以使用不同的技术对高温超导体进行电磁和热（有限元法）分析。然而，同时对超导体的电磁和电热行为进行建模非常耗时，特别是对于无绝缘或金属绝缘线圈。此外，大多数现有方法忽略了屏蔽电流，而这是REBCO磁体的一个重要特征。我们开发了一种用C++编写的新型软件，分别使用基于最小电磁熵产生（MEMEP）的变分方法和有限差分法进行耦合电磁和电热分析。该软件考虑了屏蔽电流，已应用于SuperEMFL项目中场强超过32 T的轴对称全尺寸磁体，以评估其在标准运行下的热失超可靠性。我们表明，采用无绝缘线圈的磁体在抗失超方面比金属绝缘线圈更可靠。此外，真实的边界冷却条件对于此类模拟至关重要。所开发的模型可用于超导高场磁体的快速且完整的电磁和电热分析。
引用
@article{arxiv.2402.04034,
title = {A novel and fast electromagnetic and electrothermal software for quench analysis of high field magnets},
author = {Anang Dadhich and Philippe Fazilleau and Enric Pardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04034},
year = {2025}
}
备注
Improved figures. Corrected text