Szupravezető szalagtekercsek kritikus áram modellje homogenizálás alkalmazásával
Magashőmérsékletű szupravezető szalagból készült tekercseket manapság számos területen alkalmaznak. Mivel egy bizonyos hőmérséklet alatt igen csekély veszteséggel rendelkeznek, így nem meglepő, hogy fő jelentőségük a nagyteljesítményű alkalmazásokban rejlik, mint például egyenáramú motor, energiatároló, MRI és részecskegyorsító. Fejlesztésük és üzemeltetésük során elengedhetetlen a lejátszódó fizikai jelenségek minél pontosabb ismerete, melynek kétségkívül leghatékonyabb eszköze a számítógépes szimuláció. Ebben a kontextusban ez nagy kihívást jelent, nem csupán a fizikai modell bonyolultsága, mely főképp az erős nemlinearitásban és a elektromágneses-hőtani-mechanikai csatolásban nyilvánul meg, de a rendkívül eltérő mérettartományok miatt is (centiméteres nagyságrendű tekercsátmérő mellett a szupravezető réteg vastagsága ~μm).
A hatékony modellezés érdekében különböző egyszerűsítésekhez folyamodhatunk, ezek egyike a vezetőképesség-homogenizálás. A tanszéken a közelmúltban kidolgozásra került ennek egy újszerű változata, mely során a lapos szalagtekercs részletes geometriája helyettesíthető egy homogén anizotrop vezetőképességű közeggel. Az irodalomban fellelhető eredmények alapján kijelenthető, hogy eddig nem készült a tekercs spirális pályájára illeszkedő homogenizálás, amely ráadásul lehetővé teszi a feszültségkényszer közvetlen alkalmazását is.
Az előző évben készített TDK dolgozatom fő célkitűzése az áramlási és mágneses tér pontosságának vizsgálata volt lineáris anyagjellemzőkre és stacionárius közelítésre szorítkozva. A modell validációja mind hatékonysági, mind kimenetiparaméter-érzékenység szempontjából is megtörtént, részletesen vizsgálva a diszkretizációból eredő hibák hatását. Az ígéretes eredmények birtokában a jelen munka a szupravezető réteg kritikus állapotának modellezésével foglalkozik. A dolgozat tárgya a tekercs bekapcsolási tranziensének szimulációja magneto-kvázistacionárius közelítésben. Ennek kapcsán megvizsgáljuk az új homogenizálási eljárás hatékonyságát a különböző elektrodinamikai formalizmusok alkalmazása mellett.
szerző
-
Kenderes Anett
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Gyimóthy Szabolcs
egyetemi tanár, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
