权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

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

基本信息

批准号：
17760175
负责人：
濱口真司
金额：
$ 1.98万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代の高磁場用超伝導線材開発が積極的に推し進められており、その一つにNb3Sn導体の表面に冷却を促進させるための多孔質材インシュレーションを施した線材が考えられている。これを実現するためには多孔質材内部の非常に狭い隙間を流れる超流動ヘリウムの熱・物質輸送特性を把握する必要がある。そこで本研究では、ファウンテン効果に起因する多孔質材内部の超流動ヘリウムの熱・物質輸送特性を明らかにすることを目的とした。平成18年度は多孔質材を介した超流動ヘリウムの非定常熱・物質輸送について、数値解析コードの開発を行なった。平成17年に開発した数値解析コードを基にし、非定常熱・物質輸送の解析能となるよう拡張した。本コードは基礎式としてゴーター・メリンクの相互摩擦を考慮した超流動ヘリウムの2流体モデルの式が用いられており、他に多孔質材内部の曲がり度・平均細孔径、常流動成分の摩擦損失、体糸内のヘリウム容量が考慮された。本コードを用いて多孔質材(CSi)を用いた飽和超流動ヘリウムの非定常熱・物質輸送実験に関して数値解析を行なった。その結果、ゴーター・メリンクの相互摩擦、多孔質材内部の曲がり度、常流動成分の摩擦損失が定常熱・物質輸送特性を決定し、多孔質材内部の平均細孔径、体糸内のヘリウム容量が非定常熱・物質輸送特性を決定することを明らかにした。本研究成果は、第21回国際低温工学会議(ICEC21)において、"Numerical Study on Transient Heat and Mass Flow of He II Through Porous Media"という題目で発表された。また超流動ヘリウム応用技術調査研究会に参加し、超伝導キャビティ用超流動ヘリウム冷却システムの見学し、「多孔質内における超流動ヘリウムの流動特性」という題目で講演を行なった。

The development of superconductors for high magnetic fields in the next generation has been actively promoted. The surface cooling of Nb3Sn conductors has been promoted. The porous materials have been developed. It is necessary to understand the heat and material transport characteristics of porous materials The purpose of this study is to clarify the heat and material transport characteristics of porous materials due to their superfluidity. In 2018, the development of unsteady heat and mass transport in porous materials was carried out. In the 17th year of Heisei, numerical analysis was carried out on the basis of unsteady heat and mass transport. This paper takes into account the friction between the two fluids in the super-fluid system, the internal curvature of the porous material, the average pore diameter, the friction loss of the constant flow component, and the internal volume of the porous material. This paper describes the numerical analysis of the unsteady heat and mass transport in porous materials (CSi). As a result, the friction between the porous materials, the curvature of the porous materials, the friction loss of the constant flow components, and the steady-state heat and material transport characteristics are determined. The average pore diameter of the porous materials, and the volume of the porous materials are determined. The results of this research are presented in the title of "Numerical Study on Transient Heat and Mass Flow of He II Through Porous Media" of the 21st International Conference on Cryogenic Engineering (ICEC21). Attended the Research Conference on Superflow Technology, Superflow Technology