三相が共存している超流動ヘリウム流路内の熱輸送特性に関する研究
三相共存超流氦通道传热特性研究
基本信息
- 批准号:14750151
- 负责人:
- 金额:$ 1.98万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
超伝導磁石を超流動ヘリウムやヘリウムIで冷却する場合、ワイヤーモーションや交流損失による発熱によって、冷却流路は超流動ヘリウム、ヘリウムI、ヘリウムガスの三相(またはヘリウムIとヘリウムガスの二相)が混在した状態となる。このときの流路内の熱輸送のメカニズムは非常に複雑で、これを明らかにすることは超伝導磁石の冷却安定性を議論する上で非常に有益である。本研究においては、超流動ヘリウムと過冷却ヘリウムによる冷却実験について数値解析を行い、超伝導磁石の冷却流路内の熱輸送特性を明らかにした。以下に平成16年度の成果をまとめる。超流動ヘリウム:昨年度までに実験を実施した流路モデルを対象に数値解析を行った。本数値解析は昨年度から引き続き行われており、本年度で全ての流路モデルに対する数値解析が完了した。流路モデルは4種類である。用いた数値解析手法は超流動ヘリウムの二流体モデルの式を基礎式とした二次元有限差分法である。パラメータは温度と熱流束とした。'数値解析結果は実験結果をよく表しており、実験では計測が困難である流路内の温度・流速分布が詳細に把握できた。また前川らの実験結果との比較から、二次元数値解析で三次元の熱輸送特性も記述できることがわかった。本研究成果は現在発表準備中である。過冷却ヘリウム:これまで進めてきた三相が共存する体系の数値解析の一部を利用して、二相が共存する大規模な体系の数値解析を試みた。対象とした流路は、今川らの過冷却R&Dコイルの冷却流路である。用いた数値解析手法はコイルr-θ平面での二次元有限要素法である。入口の温度・流速をパラメータとし、常伝導伝播を模擬した発熱をコイル最内層で加えた。この結果、熱輸送は対流が支配的であるが、自然対流は時定数が長いため入口の流速が重要であることがわかった。さらに本形状に超流動ヘリウム冷却を適用した場合の数値解析を行った結果、熱輸送特性は飛躍的に向上することがわかった。本研究の成果はIEEE Transactions on Applied Superconductivityに"Thermal-hydraulic Characteristics of Superconducting Coil Cooled by Subcooled He I"という題目で掲載されている。
Superconducting magnet is in super-flow state, cooling circuit is in super-flow state. The heat transfer in the flow path is very complex and the cooling stability of the superconducting magnet is very useful. This study aims to clarify the heat transport characteristics in the cooling flow path of superconductors by analyzing the numerical values of superconductors. The results of the following 16-year period are as follows: Superflow: last year's implementation of flow path analysis The analysis of this number is complete for the year before and for the year after. 4 types of flow paths. A new method of numerical analysis is proposed for solving two-dimensional finite difference equations. temperature and heat flux The numerical analysis results show that it is difficult to measure the temperature and velocity distribution in the flow path in detail. Comparison of the results of the previous two dimensional numerical analysis and description of the heat transfer characteristics of the three dimensional The results of this study are now in preparation for presentation. Supercooling: A part of the numerical analysis of the three-phase coexistence system is used, and a part of the numerical analysis of the two-phase coexistence system is tried. Opposite to the flow path, Imakawa's supercooling R&D center cooling flow path By means of numerical value analysis method, the quadratic finite element method is used to analyze the plane of r-θ. Inlet temperature, flow rate, temperature, flow rate, flow rate As a result, heat transfer is controlled by the flow rate. In this case, the numerical analysis results of the flow field and the heat transfer characteristics are improved. The results of this study are described in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, entitled "Thermal-hydraulic Characteristics of Superconducting Coil Cooled by Subcooled He I."
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Thermal-hydraulic Characteristics of Superconducting Coil Cooled by Subcooled He I
过冷He I冷却超导线圈的热工水力特性
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shinji Hamaguchi;Shinsaku Imagawa;Nagato Yanagi;Yoshimitsu Hishinuma
- 通讯作者:Yoshimitsu Hishinuma
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
濱口 真司其他文献
JT-60SA CS1モジュールの自己磁場測定
JT-60SA CS1模块自磁场测量
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
尾花 哲浩;高畑 一也;力石 浩孝;濱口 真司;岩本 晃史;高田 卓;今川 信作;村上 陽之;夏目 恭平;木津 要 - 通讯作者:
木津 要
濱口 真司的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('濱口 真司', 18)}}的其他基金
超流動ヘリウムのファウンテン効果を利用した超伝導導体の冷却向上に関する研究
利用超流氦喷泉效应改善超导冷却的研究
- 批准号:
17760175 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
小型超伝導磁石の回転機応用に向けた高温超伝導バルク体の効率的な磁場捕捉手法の検討
高温超导块体高效磁场捕获方法研究,用于小型超导磁体在旋转电机中的应用
- 批准号:
24K07458 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
強磁場高温超伝導磁石のためのバンドル導体におけるクエンチ機構解明と保護
高场高温超导磁体束状导体失超机理的阐明和保护
- 批准号:
24K01324 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
自己保護機能を持つ永久電流・ヘリウムフリー高温超伝導磁石技術の開発
具有自我保护功能的持续电流/无氦高温超导磁体技术开发
- 批准号:
21K20419 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
高温超伝導体(HTS)を用いた20-70Kで安定動作可能な高磁場超伝導磁石の開発
利用高温超导体(HTS)开发可在20-70K稳定运行的高场超导磁体
- 批准号:
18KK0087 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
フォーメーションフライトを行う人工衛星の超伝導磁石による相対位置制御
人造卫星编队飞行超导磁体相对位置控制
- 批准号:
17760640 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
超流動ヘリウム冷却超伝導磁石の高性能化に関する研究
超流氦冷超导磁体性能提升研究
- 批准号:
08650242 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
縦型超伝導磁石用トルク磁力計によるドハース効果及び誘導トルクの絶対測定の研究
立式超导磁体扭矩磁力计绝对测量德哈斯效应和感应扭矩的研究
- 批准号:
58460025 - 财政年份:1983
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
核融合炉超伝導磁石構造材料の極低温における破壊〓性評価に関する研究
极低温聚变反应堆超导磁体结构材料抗断裂性能评价研究
- 批准号:
58055004 - 财政年份:1983
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Fusion Research
サイクロトロン用超伝導磁石の試作
回旋加速器用超导磁体原型
- 批准号:
X00120----484016 - 财政年份:1979
- 资助金额:
$ 1.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research