缆管导体中的两相氦冷却特性
流体动力学
2017-10-17 v1
摘要
缆管导体被用于制造超导聚变级磁体。它充当一个狭窄的低温恒温器，通过冷却剂流体与导体的直接接触提供低温稳定性。超导磁体通过强制流（FF）超临界氦或两相（TP）冷却流经 CICC 中的空隙空间来进行冷却。使用超临界氦单相流的热工水力学已为人所熟知并确立。CICC 中强制流两相氦冷却行为的研究课题涉及 CICC 陷入流动壅塞以及可能导致流动不稳定性的热声振荡的潜在风险。本研究工作涉及对 CICC 绕制超导磁体中强制流两相氦冷却的研究。TP 流动通过氦的潜热提供低温稳定性，而不是像超临界氦冷却 CICC 时那样依靠焓。研究揭示了在给定入口单相氦质量流率和作用于 CICC 的热流密度下，TP 冷却的一些吸引人的工况。所进行的分析预测，在原型 CICC 上采用 TP 冷冷可获得显著收益，该原型 CICC 截面为圆形，适用于高磁场应用的聚变装置。这些通用形式体系可推广至用 CICC 绕制的特定磁体。本文描述了 CICC 的 TP 冷却分析。
引用
@article{arxiv.1710.05146,
title = {Two phase helium cooling characteristics in Cable-in Conduit Conductors},
author = {G. K. Singh and S. Pradhan and V. L. Tanna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05146},
year = {2017}
}