大規模数値シミュレーションによる超伝導コイルの安定性の解明と設計最適化手法の構築

通过大规模数值模拟和构建设计优化方法阐明超导线圈的稳定性

• 批准号: 18760157
• 负责人: 名原 啓博
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760157/
• 关键词: 熱工学; 超伝導コイル; 解析・評価; 冷却安定性

強制冷却型超伝導コイルの設計を合理化するためには、その臨界特性を正確に予測し、設計裕度を最小にする安定性理論が必要になる。しかし、このような理論を構築するには、超伝導コイルとその冷媒である超臨界ヘリウムの挙動を詳細に理解しなければならないが、約1,000本を束ねた超伝導線の電磁気的複雑さや、超臨界流体一般に見られる擬臨界線付近での伝熱劣化現象を始めとする冷媒と超伝導線の熱交換などの複雑さが重畳・連成するため、詳細な研究はほとんどなされていない。そこで、個々の電磁気的、熱流体力学的な現象を出発点に体系化したモデルを構築し、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションによる研究手法を導入し、超伝導コイルと超臨界ヘリウムで構成される体系の冷却安定性を解明し、超伝導コイルの設計の大幅な合理化を図ることを目的とする。平成19年度は、昨年度製作した計算コードを用いて、過去に行われた超伝導コイルの実験を対象として数値シミュレーションを行い、ヒートパルス試験の実験結果を精度良く再現できることを確認した。更に、当機構において平成20年6月から新たな超伝導コイルの実験を開始するが、その解析を行えるように本計算コードの改良を行った。このコイルは構造が複雑な上に、コイル内部の温度を計測できないため、実験データのみでは冷却安定性などの性能を正確に評価することは非常に困難である。そこで、本計算コードを用いてコイル内部で生じる現象を再現することにより、その性能評価に重要な役割を果たすことが期待できる。

The design of forced cooling superconductor equipment is rationalized, the boundary characteristics are correctly predicted, and the design margin minimum stability theory is necessary. In this paper, we have an understanding of the current situation, which is about 1000 copies of the copy of the magnetism of the beam ultra-high-speed transmission line. In general, the boundary line of the superfluid is close to the boundary line, and the deterioration is similar to that of the refrigerant, the refrigerant, the line, the transmission line, the transmission line, the temperature, the temperature and the temperature. The computer, magnetic and hydrodynamic systems are used to systematize the cooling stability of the system, and the cooling stability of the system is explained by the use of several experimental methods. There is a significant rationalization of the design of the super guide software design. In Pingcheng in the year 19 and last year, the calculation system was used to calculate the accuracy of the system, and over the past years, the results show that the accuracy is good, and the accuracy is good. More importantly, when the agency is responsible for the establishment of a new financial crisis in June of 20, the lead time will begin, and the current calculation plan will be improved. In order to make the copy, the internal temperature, the temperature, the cooling stability, the performance, the performance, the temperature, the cooling stability, the performance, the performance, the temperature, the cooling stability, the performance, the performance, the temperature, the cooling stability, the performance, the performance, the temperature, the temperature In this calculation, it is necessary to use the internal health system to show that the performance is very important.