Numerical simulation of the fast processes in HTS tapes under the pulsed current load

Abstract

This paper presents a numerical layered 2G HTS tape model with the transport current flowing through it. The simulation is performed by using FEM H-formulation method implemented in the Comsol Multyphysics software. The model provides two cooling modes: cryocooler and liquid nitrogen. LN2 cooling mode provides for a complex hysteresis character of the liquid nitrogen boiling curve and the boiling regimes changing possibility between the stationary and the bubble boiling. The delay of the voltage rising with a transport current above the critical value pulse input is shown in the liquid nitrogen cooling case. The possibility of parameters calculating for current redistribution from the HTS to the stabilizing copper layer is shown, and the stabilizing coating thickness effect on the thermal transition critical current value is studied A comparison with experimental results is carried out.

Physical principles of development of magneto-levitation systems based on the second generation high temperature superconducting composites (Review)

“…32), as well as the calculation of the vertical force based on the levitation gap for loop-type configuration (Fig. 33 Either single permanent magnets or their assemblies in the form of co-oriented magnets [166,167], oppositeoriented magnets [148,168], as well as Halbach assembly [169,170] are the most frequently used in levitation systems. Comparison of the levitation force for HTS-belt stacks in the fields of different magnetic assemblies is given in the work [169].…”

“…33 Either single permanent magnets or their assemblies in the form of co-oriented magnets [166,167], oppositeoriented magnets [148,168], as well as Halbach assembly [169,170] are the most frequently used in levitation systems. Comparison of the levitation force for HTS-belt stacks in the fields of different magnetic assemblies is given in the work [169]. It is shown that for using in transport systems, where it is required to maintain relatively high levitation gap, the use of opposite-oriented magnet assembly is more beneficial, meanwhile in the systems, where a priority parameter is the value of the levitation force, the use of Halbach magnet assembly is beneficial, because this provides a high interaction force, which, however, falls rapidly by height (Fig.…”

Физические Принципы Создания Магнитолевитационных Систем На Основе Высокотемпературных Сверхпроводящих Композитов Второго Поколения (Обзор)

“…32), а также расчет вертикальной силы от левитационного зазора для петлевой конфигурации (рис. 33) В левитационных системах наиболее часто используются либо одиночные постоянные магниты, либо их сборки в виде сонаправленных магнитов [166,167], встречно-ориентированных магнитов [148,168], а также сборкой Халбаха [169,170]. Сравнение левитационной силы для стопок ВТСП-лент в полях различных магнитных сборок приведено в работе [169].…”

“…33) В левитационных системах наиболее часто используются либо одиночные постоянные магниты, либо их сборки в виде сонаправленных магнитов [166,167], встречно-ориентированных магнитов [148,168], а также сборкой Халбаха [169,170]. Сравнение левитационной силы для стопок ВТСП-лент в полях различных магнитных сборок приведено в работе [169]. Показано, что для использования в танспортных системах, где необходимо соблюдать относительно большой левитационный зазор, наиболее выгодно использовать магнитную сборку со встречно-ориентированными магнитами, тогда как в системах, в которых приоритетным параметром является величина левитационной силы, выгодно использовать магнитную сборку Халбаха, поскольку данная сборка обеспечивает высокую силу взаимодействия, однако эта сила быстро убывает с высотой (рис.…”

Вихревая Структура ВТСП В Неоднородном Магнитном Поле

“…В работе [17] систематически исследовались магнитные свойства стопки ВТСП-лент, получены кривые намагниченности при различной температуре и числе лент N в стопке, измерена сила левитации. Подробнее аналогичные данные получены также для отдельных ВТСП-лент и стопок ВТСП-лент, представляющих собой наборную конструкцию с многочисленными слоями ВТСП [18][19][20][21]. Показано, что величина остаточной намагниченности выходит на насыщение, а скорость релаксации остаточной намагниченности падает при увеличении N. В серии работ [22,23] разработан метод для расчета кривых намагниченности и силы левитации сверхпроводника второго рода, помещенного в однородное и неоднородное магнитное поле.…”