为了开展高温超导导体实验研究,中国科学院等离子体物理研究所正在建设背场达6 T,最大测试电流为30 kA的超导导体测试装置。在进行高温超导导体测试时,要为背场磁体提供约6 kA的电流。为了减少电流引线的漏热,设计了自洽气冷二元电流引线,主要由铜换热器段及高温超导段组成。并以电流引线低温端漏热最小及低温端漏热使得的液氦蒸发量等于冷却电流引线所需的氦气量为依据,采用自编c程序对电流引线的尺寸进行优化。同时从简化结构、增加对流换热系数的角度出发,设计出换热效率高、满足换热需求的铜换热器。低温端漏热使得液氦的蒸发量正好等于冷却电流引线所需的氦气量。本文详细介绍了自洽气冷二元电流引线优化方法，电流引线优化-电动液压滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机对6kA气冷二元电流引线的尺寸进行优化，设计出换热能力大、换热效率高的铜换热器，并对其换热能力进行校核

转载 。2电流引线尺寸优化电流引线的漏热主要包括焦耳热和传导热，对于一定长度L的铜引线，加大引线的截面积A可以减小引线的焦耳热，但会增加引线的传导漏热，因此存在最佳的形状因子L/A使得引线的漏热最小。电流引线结构图如图1所示。因为引线的长度远大于横向尺寸，认为引线的径向温度是均匀的，只和引线的长度有关。图1电流引线示意图F气冷的电流引线，其能量守恒微分方程［7T)为材料的热导率，W/(m·K);T为引线的温度，K;ρ(T)为电阻率，Ω·m;I为运行电流，A;A为引线横截面积，m2;h为对流换热系数，W/(m2·K);p为沿长度方向单位长度换热面积，m2/m;θ为氦气的温度，K;m˙为氦气质量流率，g/s;Cp为氦气定压比热，kJ/(kg·K)。为了方便求解式(1)，定义有效传热系数f来表征引线和氦气间的传热效率，f取0．93～0．95。［8－9］f=θT(2)则式(1)可以简化为ddxλ(T)dTd[]x+ρ(T)I2A2－fm˙cpAdTdx=0电流引线优化-电动液压滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机 转载