高温超导侧浮系统不同磁场环境下的磁阻力研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:f372286882
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高温超导(HTS)磁悬浮列车的运行需外界磁场与高温超导体相互作用并利用磁通钉扎特性来提供悬浮力以及导向力;因此,外界磁场变化会影响悬浮力、导向力以及在运动方向产生影响。同时,外界磁场的变化也会导致高温超导体内部产生交流损耗和内部温度升高,过大的温升将影响高温超导体的稳定性。所以研究外界磁场变化对于高温超导体的电、磁、热等特性的影响对于磁悬浮列车的运行稳定性有重要的意义。目前,高温超导磁悬浮的动态特性相关的研究主要关注外界磁场对于悬浮力以及导向力的影响,而外界磁场对于运行方向产生的影响很少被关注到。在本论文中为了研究外界磁场变化对于高温超导块材在运动方向的受力情况主要进行了下述研究工作:首先,为了研究变化外界磁场在超导磁浮运行方向产生的影响,通过铺设不同层数的硅钢片来实现不同程度的磁场波动从而实现环形永磁轨道的磁场不均匀性。在侧挂式磁浮原型车的动态运行实验中探究运行速度以及磁场波动程度对于运行方向产生的影响。其次,利用商业有限元分析软件建立三维模型计算外界磁场波动下高温超导块材在运动过程中的磁阻力瞬时值,从而进一步探究磁阻力产生的原因。最后,通过有限元软件的多物理场耦合功能将磁场与热场进行耦合计算,得到超导块材在波动外磁场环境下超导体内部的交流损耗以及温度分布,探究温升是否会影响超导体稳定性以及对磁阻力产生的影响。通过上述研究主要结论如下:(1)侧挂式高温超导磁浮原型车受到的磁阻力随着磁场波动剧烈程度和运动速度的增大而增大;(2)在磁阻力仿真中,设定悬浮高度不变,高温超导块材在进出磁场波动区域时会先后经历磁阻力及回复力,整个过程中所受平均阻力很小。过程平均阻力的变化依旧随速度增大而增大;(3)在交流损耗仿真中,高温超导块材在同一速度下随着外界磁场波动增大导致其内部交流损耗增大且温升更明显;当高温超导块材在同一外磁场环境下以不同速度运动时,其内部的瞬时交流损耗功率以及温升都是随运动速度的增加而增大。单位时间产生的交流损耗与运动速度以及磁场波动程度均是随着增大而增大。高温超导块材的温升区域主要出现在感应电流最大的区域,本仿真中的温升对于高温超导块材的稳定性影响有限。
其他文献
随着对图像分类算法的深入研究和硬件设施的快速发展,使得深度学习及相关技术能够更好地应用于生产实践,在农、林、渔、牧、畜等各个行业也基本实现自动化、智能化。图像识别与分类技术作为新时代智能化的基石,吸引了大量学者对图像分类进行研究。卷积神经网络是实现图像分类的重要工具,已经成为近年来的研究热点。本文对卷积神经网络的结构模型进行了深入研究,具体的工作内容如下:经典的VGG-Net应用于小数据集存在网络
功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术可以提高开关电源的功率因数,减小对电网造成的谐波污染,因此得到了广泛研究和应用。隔离型单级PFC变换器,相较于传统两级式PFC变换器,通过单级变换器即可实现功率因数校正、低电压输出和电气隔离,具有器件少、结构简单、效率高等优点。而反激PFC变换器,作为一种典型的隔离型单级PFC变换器,在实际应用中常受到功率等级的限制。因此,
轮对作为铁路列车的核心部件,其健康状态对列车运行安全至关重要。轮对长时间处于恶劣的工况中,持续承受交变载荷的影响,极易萌发疲劳裂纹等故障。若不及时发现和排除轮对裂纹故障,持续的裂纹扩展可能会导致车轴断裂,威胁列车的安全运行,造成人员伤亡和财产损失。因此,在列车的运行过程中,开展轮对裂纹等故障的在线检测,实现轮对故障类型的诊断和裂纹参数的定量识别,对提高铁路列车的安全性能有重大意义。本文以某动车轮对
类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种伴随有严重的慢性滑膜炎症和细胞浸润的复杂的自身免疫性疾病。RA患者的关节会出现肿胀、软骨损伤、间隙变窄以及关节功能障碍,严重时会造成不可逆的残疾。目前针对RA的治疗方案主要以延缓疾病进程和减少关节炎症为主。随着纳米技术和生物材料的发展,通过纳米载体负载药物,将其递送至炎症部位发挥疗效已经成为治疗RA的有效策略。研究表明,纳米载体
随着网络通信技术特别是移动互联网技术的飞速发展,网络应用业务和用户数量迅速增加,现代互联网的应用方式发生了巨大变化,其网络流量随之发生了较大变化。相比于传统互联网流量,现代互联网包含了更多即时通信和音视频流量。网络应用方式及用户参与行为的变化,导致现代互联网流量特性与传统流量特性有所不同,这对网络流量监管和网络管理等产生重要影响。本文以现代互联网流量为研究对象,进行流量特性分析和流量建模,在此基础
Al-Cu合金具有良好的高低温力学性能和耐磨性能,广泛应用于航空航天、建筑制造与装备等领域。Cu含量对Al-Cu合金的力学性能有着重要的影响。目前对Cu含量在5%以内的Al-Cu合金研究较多,而对于Cu含量超过10%的研究则鲜有报道,但是Cu含量的增加有利于提高Al-Cu合金的高温强度和耐磨性能,因此本文系统地研究了高含Cu含量对Al-Cu合金拉伸性能及磨损性能的影响。同时对比研究了液态压铸和流变
随着化石燃料的减少,全球掀起了对可再生能源和能源转换技术的研究热潮。在燃料电池和锌空气电池领域中,正极催化剂材料的催化活性、寿命以及成本成为了限制储能装置发展的瓶颈。通常电池正极采用的主要是贵金属铂基催化剂,但高昂的价格、易中毒、循环稳定性差限制了其大面积商业应用。因此,研究开发成本低、催化活性和稳定性较高的催化剂以取代贵金属催化剂具有重大意义。本论文以富含缺陷和含氧官能团且易于锚定和负载金属纳米
随着电气化高速铁路的交通运输体系占比逐年升高,这为加速构建碳中和电力网络体系贡献着不可替代的作用。由于高比例接入牵引供电网的变流器的电力电子变换作用,车-网耦合系统的可控性与能量传输的优质性得到了充分的体现。然而,这也提高了车-网耦合系统的交互失稳的风险。一直以来,人们侧重于研究交互失稳的低频振荡故障,但考虑谐振不稳定现象的研究文献则较少,从而阻碍了其在复杂实际工况中长期稳定运营的保障,其所导致的
近年来,我国轨道交通发展迅速,取得了举世瞩目的成就,但电分相和以负序为主的电能质量问题始终制约其进一步发展。电力机车通过电分相时机电过程复杂,容易出现故障并造成速度和牵引力损失,是牵引供电系统中最薄弱的环节。另外,电能质量关系着电力系统的安全经济运行,随着电气化铁路高速化与重载化,牵引供电系统中负序、无功、谐波等电能质量问题也亟待解决。目前,以同相供电装置为基础的贯通同相供电技术被认为是解决这些问
随着光伏发电技术的不断发展和各大城市轨道交通网络的加速建设,光伏电池在市域城轨列车和短途城际列车上的应用将是未来轨道交通新能源领域的发展方向之一。目前,对城市轨道交通车载光伏发电技术的研究仍然较少,搭载光伏电池的商业化城轨列车仍然处于探索阶段。城轨列车车载光伏面临三个方面的问题:一是城轨列车快速行驶过程中可能出现的光照快速变化带来的最大功率追踪难问题;二是在城轨列车运行线路环境条件下,光伏电池面对