Development of superconducting magnetic bearing for flywheel energy storage system

Miyazaki, Yoshiki; Mizuno, Katsutoshi; Yamashita, Tomohisa; Ogata, Masafumi; Hasegawa, Hitoshi; Nagashima, K.; Mukoyama, S.; Matsuoka, Taro; Nakao, Kengo; Horiuch, Shinichi; Maeda, Tadakazu; Shimizu, Hideki

doi:10.1016/j.cryogenics.2016.05.011

Cited by 49 publications

(17 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Режим изменения внешнего магнитного поля был следующий. На первом этапе магнитное поле, пропорциональное полю ротора без вращения ротора, монотонно увеличивалось от нулевого значения до значения, определяемого выражением (1)…”

Section: описание модели подшипника геометрия основные уравненияunclassified

“…Применение в бесконтактных подшипниках пары сверхпроводник/постоянный магнит перспективно не только по причине отсутствия в таких подшипниках сил трения. Отсутствие прямого механического контакта между движущимися частями позволяет эффективно использовать магнитные подшипники в высокооборотной технике: кинетических накопителях, гироскопах и аналогичных устройствах (см., например, [1]).…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Магнитное Торможение И Энергетические Потери В Бесконтактных Подшипниках На Основе Сверхпроводящих Лент

Подливаев¹,

Руднев²

2020

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

The problems of magnetic braking and the occurrence of energy losses in non-contact bearings based on high-temperature superconducting tapes are considered. Model bearing configurations are considered in which the superconducting tape is a stator and the rotor is a set of permanent magnets. It is shown that magnetic friction can be neglected in the case when the number of permanent magnets in the rotor is more than eight. This result indicates the possibility of creating scaled magnetic bearings for long-term energy storage systems, for example, kinetic drives.

show abstract

Section: описание модели подшипника геометрия основные уравненияunclassified

Section: Introductionunclassified

Магнитное Торможение И Энергетические Потери В Бесконтактных Подшипниках На Основе Сверхпроводящих Лент

Подливаев¹,

Руднев²

2020

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…п.) является комбинация магнитов, создающих неоднородное по пространству магнитное поле [1][2][3][4][5][6]. Необходимая градиентная конфигурация магнитного поля может быть создана как с помощью постоянных магнитов (ПМ), так и посредством намагниченных во внешнем поле сверхпроводников второго рода (СП).…”

Section: Introductionunclassified

Сравнительный Анализ Магнитосиловых Характеристик Магнитных Линеек На Основе Постоянных Магнитов И Сверхпроводящих Лент

Подливаев¹,

Руднев²

2021

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Теоретически рассмотрены характеристики магнитолевитационных систем двух типов, отличающихся по способу создания градиентного магнитного поля. В первом случае градиентное магнитное поле в системе источник магнитного поля--сверхпроводник создается с помощью магнитной линейки (набора) из постоянных NdFeB-магнитов. Во втором случае магнитная линейка представляет собой набор лент высокотемпературных сверхпроводников, намагниченных внешним полем и выполняющих роль источника градиентного поля. Проведенные расчеты показали, что при температуре жидкого азота магнитные линейки на основе пакетов ВТСП-лент уступают по эффективности наборам из постоянных магнитов при размерах периодов магнитной линейки до 38 mm. При большей величине периода магнитные линейки на основе пакетов ВТСП-лент более эффективны. Также показано, что эффективность магнитных линеек на основе пакетов ВТСП-лент резко возрастает с понижением температуры. Ключевые слова: сверхпроводник, критический ток, GdBaCuO, магнитолевитационные системы.

show abstract

“…The Delft centrifuge uses a vacuum to reduce windage power and control temperature [6]. We are also considering a vacuum solution for temperature control in the CHIEF, as in other rotating machines that require temperature control such as flywheel thermal management [7]. However, the resulting pressure decrease also reduces the heat transfer coefficient.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A computational fluid dynamic-based method for analyzing the nonlinear relationship between windage loss and pressure in a geotechnical centrifuge

Guo

Yang

et al. 2021

SN Appl. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Temperature control is an important limitation to further increase in geotechnical centrifuge power. Although vacuum pumps can reduce windage loss, they also negatively affect heat transfer performance. Therefore, in this study, we aim to accurately determine the rate at which windage loss decreases with pressure to help assess whether reducing pressure is beneficial to temperature control. A computational fluid dynamic method based on the multi-reference model and k–ω shear-stress transport turbulence model is used to simulate the ZJU400gt geotechnical centrifuge. The windage loss and temperature of ZJU400 at 0–150 gravity acceleration under normal pressure conditions are simulated. Compared with the experimental data, the error is < 20.7%, indicating simulation reliability. Furthermore, the simulation model is used to simulate the windage loss power under low-pressure conditions and predict the relationship between the windage loss power and pressure. Compared with current calculation methods, which yield a linear relationship between windage loss and operating pressure, the simulation results indicate a slightly nonlinear relationship. At 5,000 Pa, the simulated windage loss is 40% larger than the calculated value, severely affecting the temperature control design. Moreover, the velocity exhibits minimal variation with pressure, whereas the effective kinematic viscosity varies substantially. The nonlinear relationship between the windage loss and pressure can be attributed to increased turbulent kinetic energy and the size of the wake region caused by vacuum pumping. A formula for nonlinear windage loss with pressure is proposed, providing a basis for the future design of super-gravity geotechnical centrifuges.

show abstract

Development of superconducting magnetic bearing for flywheel energy storage system

Cited by 49 publications

References 8 publications

Магнитное Торможение И Энергетические Потери В Бесконтактных Подшипниках На Основе Сверхпроводящих Лент

Магнитное Торможение И Энергетические Потери В Бесконтактных Подшипниках На Основе Сверхпроводящих Лент

Сравнительный Анализ Магнитосиловых Характеристик Магнитных Линеек На Основе Постоянных Магнитов И Сверхпроводящих Лент

A computational fluid dynamic-based method for analyzing the nonlinear relationship between windage loss and pressure in a geotechnical centrifuge

Contact Info

Product

Resources

About