张龙财
低温物理学报
高温超导块材在工程上有巨大的应用潜力,尤其是在高温超导磁悬浮列车系统应用方面.在磁悬浮列车系统中,沿NdFeB轨道横向的导向力是一个重要的参数.然而,由于NdFeB轨道表面磁场的不均匀性,车载高温超导块材始终处于交流磁场环境中.以前的实验研究表明,由于交流磁场的影响,车载高温超导块材的导向力会发生衰减.在工程实际应用中,如果导向力衰减加剧,则有可能影响整个磁悬浮列车系统的侧向稳定性.本文主要通过数值模拟的方法研究交流磁场对车载高温超导块材导向力性能的影响.研究结果表明,随着交流磁场幅值的增大,导向力的衰减也逐渐增加.当外加交流磁场的幅值较大时,导向力会在短时间内迅速的衰减.当外加交流磁场幅值较小时,导向力的衰减几乎与交流磁场的频率无关;当外加交流磁场幅值较大时,导向力的衰减会随着交流磁场频率的升高而增加.因此,在高温超导磁悬浮列车系统中,可以减少轨道表面磁场的不均匀性,即减少块材周围交流磁场的幅值,从而抑制导向力的衰减.
关键词:
导向力
,
交流磁场
,
数值
,
磁悬浮
张龙财
,
王家素
,
王素玉
低温物理学报
超导磁悬浮列车是高温超导块材最有前景的应用之一.磁悬浮列车系统要求高温超导块材处于超导状态,因此在磁悬浮列车运行过程中,车载高温超导块材始终被浸泡在温度为77K的液氮容器中.当运行一段时间液氮将被耗尽时,,为防止超导块材失超,需要向液氮容器补充液氮.由于受空气中水蒸汽的影响,在补充液氮的过程中很容易在超导块材的外表面形成结冰现象.块材表面的冰层不利于块材和液氮的热交换,甚至有可能对交流磁场下块材的导向力性能产生影响.在本论文中,实验研究了块材表面覆盖的冰层对高温超导磁悬浮列车系统中到向力性能的影响情况.实验结果表明:和未被冰层覆盖的块材相比,在相同交流磁场影响下的磁悬浮列车系统中,覆盖有冰层的超导块材的导向力衰减更明显.因此,在高温超导磁悬浮列车系统中,为防止导向力的急剧衰减,应该尽量避免车载高温超导块材外表面被冰层覆盖.
关键词:
高温超导块材
,
交流磁场
,
导向力
,
NdFeB轨道
