Szupravezető szalagtekercsek végeselemes szimulációja

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Villamosmérnöki Tudományok Doktori Iskola

Gyimóthy Szabolcs

villamosmérnöki tudományok

Magas hőmérsékletű szupravezető szalagból készült tekercset – kis vesztesége miatt – sokféle, főként nagy teljesítményű elektromágneses eszközben használnak, például motorban, energiatárolóban, MRI berendezésben vagy részecskegyorsítóban. A tekercsek fejlesztése és üzemeltetése során elengedhetetlen a lejátszódó fizikai jelenségek minél pontosabb ismerete, amelynek leghatékonyabb eszköze a számítógépes szimuláció. Utóbbi viszont kihívást jelent nemcsak a fizikai modell bonyolultsága miatt – amely főképp az erős nemlinearitásban és az elektromágneses-hőtani-mechanikai csatolásban nyilvánul meg – de a rendkívül eltérő mérettartományok miatt is: a centiméteres nagyságrendű tekercsátmérő mellett a szupravezető réteg vastagsága csupán néhány mikrométer. A hatékony szimulációhoz elengedhetetlen a modell egyszerűsítése, például homogenizálással. A lehetséges feladatok ill. célkitűzések – a teljesség igénye nélkül – a következők:

• Olyan potenciálformalizmus kidolgozása, amellyel a különböző hálózati kényszerek egyszerűen figyelembe vehetők.
• Homogenizáló módszerek fejlesztése, alkalmazása és összevetése.
• Csatolt hőtani-elektromágneses modell, stacionárius veszteségek számítása.
• A quench-jelenség modellezése.
• A modellek verifikálása kísérleti eredményekkel.

1 fő

Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

2020-06-15