ITER超导磁体线圈电磁分析_刘勃
超导体磁通量量子化的研究
超导体磁通量量子化的研究在过去的几十年间，社会科学、人文学科领域内的研究成果已经成为了各个领域内的辅助研究工具。
而在自然科学领域内，诸如物理、化学等领域，则着眼于科技的开发和基础理论的研究，从而推动科技的进步和创新。
在物理领域内，研究者们一直在探索着物质的结构和特性，并不断尝试寻找能够推动人类探索世界的可能性，其中涉及到的核心内容，便是超导体磁通量量子化的研究。
一、超导体磁通量量子化的研究概论在数十年前，科学家们对于超导体磁通量量子化的研究十分感兴趣。
他们之所以对这一问题感兴趣，是因为无论是超导体材料还是微观粒子的载体，其中都包含着量子化现象。
而在这个领域内进行深入的研究，不仅有助于推动科技的进步，还能够帮助我们更好地了解物质的性质和结构。
在物理学领域内，超导体磁通量量子化是一项相对较新的研究课题。
物理学家们早期的研究主要集中在研究材料的电学性能和超导体的内部结构。
然而在20世纪60年代末期，科学家们开始逐渐关注到了磁通量量子化的问题。
通过观察超导材料中的磁通量，科学家们发现磁通量只能够发生量子化，并且磁通量值只可能存在于一定的离散值上，而不能存在于连续的任意值上。
二、超导体磁通量量子化的实验研究超导体磁通量量子化的实验研究始于20世纪60年代末期，早期的实验设备主要是在冷却系统的基础上实现的。
当时的实验条件和技术限制条件相对较为严苛，因此科学家们只能使用较为纯净的材料，并在低温下进行实验。
同时，科学家们还使用了较为先进的量子测量装置，以便检测和记录磁通量量子化现象。
在接下来的几十年内，科学家们不断尝试寻找更好的实验条件和更先进的技术，以便更好地研究超导体磁通量量子化的现象。
近年来，随着量子理论、纳米技术以及云计算等科技的快速发展，科学家们所使用的实验设备和技术也越来越先进，同时我们也能够更好地理解并掌握超导体磁通量量子化的理论。
三、超导体磁通量量子化的发展前景随着科技的进步，超导体磁通量量子化的研究前景也越来越广阔。
低温物理学中的超导与磁性材料研究
低温物理学中的超导与磁性材料研究随着科学技术的不断发展，低温物理学逐渐成为一个重要的研究领域。
低温物理学涉及的知识非常广泛，其中超导与磁性材料的研究是其重要的分支之一，这两个方向的研究具有很强的专业性。
在本篇文章中，我们将深入探讨低温物理学中的超导与磁性材料研究的内涵和应用。
一、超导材料的研究超导现象是物理界一个非常重要的发现，其被广泛应用于许多领域。
超导材料指在一定的温度、压力和电场下，材料可以完全消除电阻，而呈现出超导性质。
超导材料除了可以应用于电力工业、磁共振成像等领域，还可以用于全球高能物理学的粒子加速器，比如LHC（Large Hadron Collider）。
LHC是欧洲核子研究组织（CERN）建造的一座强子对撞机，其由超导磁体构成。
容易想象，研究超导材料一定离不开低温。
对于超导材料，最基本的研究技术就是采用量子电动力学。
在这种情况下，低温是必要的条件。
取决于材料类型和温度，不同的超导材料可能需要不同的低温环境。
超导现象的解释是BSC（Bardeen–Cooper–Schrieffer）理论，是一种微观量子力学模拟，用于描述超导电路的运动规律。
其中BSC理论主要解释了超导材料电流的通路仅在材料表面出现，而材料内部的电流通路则被完全消除。
二、磁性材料的研究磁性材料是一种与磁场有关的物质，其在外加磁场下表现出显著的磁化效应。
磁性材料广泛应用于能源、电子、信息、制造等领域中。
比如，磁盘驱动器就是利用磁性材料来存储数据的。
磁性材料也用于电动机降低能源浪费，以及电子设备中的磁头等等。
磁性材料的研究方式主要有2种：一种是通过研究磁学性质来推断磁性材料的性质，另一种是通过其他材料的研究来推断磁性材料的性质。
具体来说，这些研究方法包括磁滞回线、磁感应、自发磁化、相互作用、哈密顿量和基态磁性等。
低温物理学在磁性材料的研究中也是非常重要的。
通常，低温磁性研究的原理是通过检测材料在低温条件下对磁场的响应以及磁性材料在低温条件下的结构和磁有序状态。
国际热核聚变实验堆校正场底部线圈绝缘法兰电性能研究
的装位置分为顶部（TCC）、侧部（SCC）和底部（BCC）3组，每组6个[1-5]。
为了保护校正场线圈服役情况下抵制复杂强电磁力的作用，需要在线圈外部采用316LN奥氏体不锈钢制造的线圈盒结构件对其进行支撑和保护。
然而，由于磁体线圈通有大电流，尤其是超导托卡马克装置中的线圈，其电流在几十kA以上，在外部线圈盒易感应出涡流，影响线圈运行的同时会产生大量的涡流热，因此需在线圈盒上采用绝缘结构避免线圈盒成环之后感应出大电流，其绝缘法兰的设计如图1所示，由图1可以看出，线圈盒在绝缘法兰处采用G10玻璃钢块以及绝缘销进行绝缘处理。
在磁体正常运行的过程中，线圈在绝缘法兰两端感应出电动势，若绝缘法兰的绝缘强度不能抵制该感应电动势的作用，绝缘结构将发生破坏，直接影响到磁体的正常运行。
因此，在正式运行前，需对绝缘法兰的电绝缘性能进行测试，判断出其是否能满足磁体运行要求。
目前对于绝缘状态的监测主要包括对绝缘结构的绝缘电阻、直流电阻及局部放电等，通过对这些参数的检测及其发展趋势的观测，可以有效判断设备的绝缘状态[6]。
由于绝缘法兰两侧的线圈盒连接成为一个导体，普通的直流耐压测试无法测量出绝缘法兰的绝缘强度。
因此，本文设计了一种用于环形磁体容器绝缘法兰的电测试方法，并对ITER CC绝缘法兰的电绝缘强度进行测试分析。
此外，为了满足装配精度要求以及抵抗绝缘法兰两侧剪切力的作用，绝缘法兰在设计时采用绝缘销进行定位和增加剪切面积，如图1中所示。
绝缘销在工作中受到交变载荷的作用，因此，还必须对其不同疲劳循环次数下的电绝缘性能进行测试，从而保障ITER校正场线圈的安全稳定运行。
图1校正场线圈绝缘法兰设计-BTCC绝缘法兰1试验方法及结果1.1 绝缘销电绝缘测试绝缘结构在经历电场、温度、机械力等作用下，会逐渐暴露出绝缘老化问题，进而影响设备的安全运行[7-10]。
为了保障校正场线圈的运行过程中绝缘法兰的电绝缘性能，需要对经历疲劳载荷后的绝缘销进行绝缘耐压测试。
ITER装置超导磁体线圈导体用超导电缆的绞制
ITER装置超导磁体线圈导体用超导电缆的绞制滕玉平;戴少涛;魏周荣;张应俊;薛天军;李英姿【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2013(028)004【摘要】超导磁体系统是国际热核聚变实验堆ITER装置的重要组成部分,其超导磁体线圈采用CICC(cable-in-conduit conductors)导体绕制而成.本文介绍了CICC导体的结构及其管内超导电缆的绞制过程,讨论了绞制参数对超导电缆交流损耗的影响.分析了绞制过程中放线张力和模具设置等因素对结构参数控制及其绞制质量的影响,第1、2级子缆绞制过程中绞制单元收、放线张力需要实时精准控制以避免绞线单元发生伸细甚至拉断现象,成品超导电缆绞制时的模具设置、模具数量和外径控制方法是超导电缆绞缆的关键,需要多种、多个模具多种组合外径控制方式,确定了超导电缆绞制技术方案,并成功完成了一根长度为765m PF5型哑缆(dummy cable)研制.【总页数】6页(P7-12)【作者】滕玉平;戴少涛;魏周荣;张应俊;薛天军;李英姿【作者单位】中国科学院电工研究所北京 100190;中国科学院应用超导重点实验室北京 100190;中国科学院电工研究所北京 100190;中国科学院应用超导重点实验室北京 100190;甘肃长通电缆(集团)有限责任公司白银 730900;甘肃长通电缆(集团)有限责任公司白银 730900;甘肃长通电缆(集团)有限责任公司白银 730900;甘肃长通电缆(集团)有限责任公司白银 730900【正文语种】中文【中图分类】TM464【相关文献】1.ITER超导磁体线圈电磁分析 [J], 刘勃;武玉2.国际热核聚变装置用超导电缆绞缆过程控制 [J], 薛天军;魏周荣;秦经刚;张应俊;熊志全;孙慧玉3.国际核聚变装置用超导电缆绞缆技术优化研究 [J], 滕玉平;魏周荣;张应俊;李英姿;李爱英;李国峰;曾明武;薛天军4.我国成功研制ITER首个大型超导磁体线圈 [J],5.ITER首个大型超导磁体线圈 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
探索磁体和超导磁体中的电感和磁场行为
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ITER超导磁体结构冷却馈线的设计和实验研究的开题报告
ITER超导磁体结构冷却馈线的设计和实验研究的开
题报告
一、选题背景及意义
ITER国际热核聚变实验堆作为目前世界上最大的磁约束聚变装置，其磁场系统采用了超导磁体技术，作为其核心部件，其性能对于实验的
成功具有至关重要的作用。
其中，超导磁体的结构冷却馈线是保障磁体
正常工作和延长使用寿命的关键技术之一。
目前，虽然该技术已经得到
了广泛的研究和应用，但面对着磁体制造过程中存在的诸多问题和实际
工作中所需求的更高性能，尚有许多值得研究和完善的地方。
因此，本论文旨在通过对ITER超导磁体结构冷却馈线的设计和实验研究，探索其基本性能和应用前景，为ITER磁场系统的进一步完善提供一定的理论和实验基础。
二、研究内容和方法
1. 结构冷却馈线的设计
根据ITER超导磁体的实际制造需求和运行条件，本文将综合考虑其电气性能、结构强度、引线的热力学稳定性以及安全可靠性等多重因素，进行结构冷却馈线的设计和优化，旨在制造出更加稳定、可靠且性能更
好的馈线样品。
2. 实验研究及性能分析
通过对馈线样品进行实验研究，本文将重点关注其电气性能、冷却
性能以及机械性能等指标，通过实验数据的获取和分析，得出结论并给
出合理的建议和方案。
三、预期成果及意义
本文主要预期通过对ITER超导磁体结构冷却馈线的设计和实验研究，得出相关的数据和结论，并在此基础上给出更合理、可行的方案和改进
措施。
同时，进一步深化和完善超导磁体技术的应用，提升其性能和可
靠度，为ITER磁场系统的进一步开发和改进提供一定的参考和建议，也将对相关领域的研究和应用产生长远的意义和影响。
10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体热分析与实验研究
10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体热分析与实验研究10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体热分析与实验研究【引言】超导磁体是一种利用超导材料的低电阻性能来产生强磁场的设备，广泛应用于核磁共振、粒子加速器和磁共振成像等领域。
其中，Nb3Sn和NbTi是常见的超导材料，具有较高的临界磁场和超导临界温度，因此在磁体设计中往往被选作关键材料。
本文通过热分析和实验研究，对10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体进行研究，旨在深入了解其热性能以及在实际应用中的表现。
【研究方法】研究采用有限元分析方法对10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体的热特性进行模拟和分析。
首先，建立磁体的三维几何模型，并通过网格划分将其离散化。
然后，根据材料的热传导系数和热容等参数，建立模型的热传导方程和热平衡方程。
最后，利用计算机仿真软件对模型进行求解，得到各部分的温度分布和热流。
同时，为了验证模拟结果的准确性，本研究设计了一套实验装置。
通过在实验室内模拟磁体的工作条件，测量磁体各部分的温度变化。
利用热电偶和红外热像仪等设备，实时监测磁体的温度分布。
通过对比模拟结果和实验数据，验证模型的可靠性。
【研究结果】通过热分析和实验研究，获得了10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体的热性能数据。
分析结果显示，在磁体工作电流下，超导线圈和散热屏的温度分布相对均匀，而制冷剂温度变化较大。
这表明传导冷却型超导磁体的散热效果良好，能够有效地将制冷剂的热量排出。
此外，研究还发现，传导冷却型超导磁体的绝热层对于热传导的阻碍效果较好，有效减少了超导线圈和散热屏之间的热流。
这对于超导线圈的稳定性和工作效率具有重要意义。
【讨论与展望】本文研究了10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体的热分析与实验研究，结果表明该磁体具有良好的热性能和散热效果。
然而，目前的研究还存在一些局限性和不足之处。
首先，研究的范围有限，仅针对10T Nb3Sn-NbTi传导冷却型超导磁体进行了热分析与实验研究。
通电超导线圈的力学问题研究
通电超导线圈的力学问题研究超导磁体是国际热核聚变实验堆（ITER）的核心部件，超导磁体设计和制造涉及材料科学、力学、电磁学等多种学科。
超导磁体线圈自身会产生强磁场。
由于洛仑兹力的作用，超导磁体线圈内部会承受极大的电磁应力。
过高的电磁应力会对超导磁体的失超特性和退化性能产生巨大的影响。
因此有必要对绕制成功后的超导磁体线圈在通电情况下、在自身强磁场中的机械应力与电磁应力进行详细的分析。
本文考虑在制备超导磁体线圈时由于绕制张紧力引起的内部应力应变的基础上，进一步分析了通电超导磁体线圈在自身磁场作用下的应力应变行为，在前人提出的研究超导线圈绕制应力的理论模型基础上整合通电超导磁体线圈内部电磁应力，得到了通电超导磁体线圈的应力应变理论模型，计算了通电后超导磁体线圈沿半径方向的径向应力和环向应力的分布，在该理论模型分析的基础上为多挠组、高性能超导线圈的设计和制备提供理论指导。
关键词：超导线圈;超导螺线管磁体;绕制应力;电磁应力;分立绕组第一章绪论1.1 研究背景1911年荷兰低温物理学家昂纳斯（Onnes,Heike Kamerlingh1853-1926)研究汞在低温下的电阻跃变从而发现了超导电性，开创了人类研究超导问题的新领域。
相继在随后几十年里麦斯纳（Meissner）等人发现的麦斯纳效应、巴丁（Bardeen）等人结合量子力学在微观层面上分析超导电性起因的超导微观理论（BCS理论）并随后由麦克米伦（McMillan）发展成为强耦合理论，超导理论已经发展成为了一套完整的系统的理论。
20世纪80年代，随着高温超导氧化物的发现，使得人类对超导材料的研究和制备进入了一个更加活跃的时期。
由于超导磁体具有高电流密度、零电阻效应以及可以产生高场强、高均匀的磁场，已经在工业、医疗、交通运输、环境保护、电力系统、科学研究等领域有了广泛的应用，随着低温技术的发展，超导磁体系统的性能有了飞速的提高。
进入21世纪，超导研究的结果应用到一个建造约需10年、耗资约50亿美元的包括美国、俄罗斯、欧盟、中国、印度、日本、韩国7个国家和地区参与的，目前环球领域最大、影响最为深远的国际科研项目——国际热核聚变实验堆（ITER），其目的是制作一个可自持燃烧的超导托卡马克聚变实验堆，以便对未来聚变反应堆和商用聚变堆的物理问题和工程问题做深入的探索。
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低温与超导第39卷 第1期超导技术 Superconductivity C ryo .&Supercond . V o.l 39 N o .1收稿日期:2010-09-20作者简介:刘勃(1985-),在读博士,研究方向:ITER 超导导体测试与分析。
I T ER 超导磁体线圈电磁分析刘勃,武玉(中科院等离子体物理研究所,合肥230031)摘要:I TER 装置CS 线圈、PF 线圈、T F 线圈是ITER 装置超导磁体系统的重要组成部分。
电磁性能是超导磁体重要的方面,在研制时对各个线圈的电磁分析是十分重要的。
文中通过PRO /E 建立模型用Ansy s 软件,对ITER 导体的线圈在其最大工作电流下进行有限元分析,分析的模型分别为:只有CS 线圈与PF 线圈二维模型;单独TF 线圈三维模型;所有线圈的三维模型。
关键词:I TER ;超导;A nsys ;有限元;CICCE lectro m agnetic ana l y sis of superconducting m agnet coils ITERL i u Bo ,W u Y u(Instit ute o f P l as m a Physics ,Chinese A cade m y of Sc i ences ,H e fe i 230031,Ch i na)Abstrac t :Central So leno i d (CS),P o l o i da l F ield (PF )and T oro i dal F i e l d (TF )co ils w ere i m po rtant components o f I TER superconduc ting m agnetic syste m.E lectromagneti c prope rties we re an i m portant aspect of superconducti ng m agnets ,so it was very i m portant to ana l yse the e l ectro m agnetic when deve l op ment o f each coi.l In t h i s paper we used PRO /E to buil d mode l and usedAN-S Y S to ana l yse t he I T E R conductor o f the coil a t its m ax i m u m operati ng current .The analysism odel were respecti ve l y t wo -d i m en -si ona lm odel of only CS and PF coi,l separate t hree-d i m ensiona lmodel of TF co il and a ll t hree-di m ensiona lmodel of t he coi.lK eyword s :I TER,Superconductor ,F i n ite E le m ent ,C ICC1 引言国际热核聚变试验堆是正在进行的一个国际大科学工程,目的是建造一个可自持燃烧的超导托卡马克聚变实验堆,以便对未来聚变反应堆和商用聚变堆的物理问题和工程问题做深入的探索。
装置主要由超导磁体系统、外真空杜瓦、内外冷屏、真空室及其内部部件和磁体馈线系统等部件组成。
其中超导磁体系统包括6个极向场磁体线圈(PF),18个纵向场磁体线圈(TF),1个中心磁体螺线管线圈(CS)和18个校正场线圈(CC )。
极向场磁体线圈产生极向磁场,来控制等离子体的位置和形状;纵向场磁体线圈产生纵向磁场来约束等离子体的运动;中心螺线管产生垂直磁场,激发并加热等离子体;校正场线圈用于补偿各种误差引起的磁场分布误差[1,2]。
I TER 大型超导磁体的场强、储能大,对磁体的结构、制造工艺等都提出了较高的要求。
由于电磁性能是超导磁体很重要的一个方面,所以我们需要了解不同的磁体的工作环境是十分必要的,这是基于物理目标的需要提供准确的电磁参数,开展电磁分析是具体结构设计和分析的基础。
2 分析软件简介2.1 Ansys 软件ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国AN -SYS 开发,它能与多数CAD 软件接口,实现数据的共享和交换,如Pr o /Eng i n eer 、NASTRAN 、I -DE AS 、AutoCAD 等,是现代产品设计中的高级CAD 工具之一。
Ansys 以M axw ell 方程组作为电磁分析为为出发点,有限元方法计算的未知量主要是磁位和电位。
其他的诸如磁场磁通密度、电流密度、能量、力、损耗、电感和电容主要可以由这些自由度导出[3]。
本文将用Ansys软件来对CS,TF,PF导体进行电磁分析。
2.2PRO/E软件Pro/Eng i n eer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。
Pro/Eng i n eer软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,Pro/Engineer作为当今世界机械C AD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广[4]。
PRO/E软件与Ansys软件有数据交换的接口,本文的模型都是在PRO/E中建立集合几何模型,然后将模型导入到Ansys软件中进行分析,此方法保证建立模型的准确性和方便性。
本文将运用PRO/E软件对PF、CS、TF导体进行单独建模和整体建模。
3I TER超导磁体系统介绍I TER磁体全部采用C I CC导体结构,超临界氦迫流冷却,单根导体承载电流在40)68kA之间。
主要有纵场系统(TF)、极向场系统(PF)及中心螺管系统(CS)等。
3.1CS线圈CS线圈是由Nb3Sn股线基的管内电缆导体(C I CC)绕成,它由各自单独供电的6个线圈叠装CS线圈PF线圈T F线圈图1I TER线圈的结构示意图F i g.1I TER co il struct ure diag ra m而成。
以便于控制内部等离子体形状[5]。
叠装的强度能够承受各种运行情况下的电动力。
线圈是6层结构,单个线圈的最大的工作电流21.9MA[1]。
3.2PF线圈PF导体系统由6个不同尺寸的独立线圈组成,所有绕饼采用NbT i的CI CC导体绕成。
6个PF线圈(PF1-PF6)被安装到TF线圈上。
根据文献[1]的内容确定PF1-PF6线圈的最大的通电电流分别为11.21MA,4.35MA,8. 33MA,7.61MA,9.9MA,19.13MA。
3.3TF线圈每一个TF线圈由5个主双饼和2个侧双饼组成,且每个双饼由Nb3Sn基超导股线与纯铜线混合扭绞而成,股线装配在绕在一个敞口的中心螺线管上的多级电缆。
电缆和螺线管插入一个不锈钢套管。
TF线圈的最大工作电流为9.1MA[1]。
I TER各个线圈的结构示意图如图1所示。
4I TER磁体系统的电磁分析4.1CS和PF线圈的电磁分析CS和PF线圈结构为圆形对称,产生的电磁场在线圈的任意竖直截面上是相同的,而对于截面上的电磁场是对称的,由于磁体系统是由多个超导磁体线圈组成,因此计算截面的1/2区域即可。
假设大圆外面已经没有电磁场,把小圆与大圆之间的区域可看成是远场区域,即里面的磁场较小。
计算的实体模型如图所示计算中选用的单元类型为P lane53模拟近场空气和线圈模型,划分网格时由于磁体内部的电磁分布对超导磁体系统的影响较大,可细化超导线圈区域模型,划分的网格密度均匀一致,离线圈较远的区域,磁场的强度较低,网格密度也可由密到疏。
图2为CS和PF线圈二维模型图与网格划分后的图形。
加载边界条件和施加励磁载荷:由于磁体模型为轴对称模型,在磁体对称轴上施加平行边界条件;在各个超导线圈线圈模型上施加磁体的各图2CS和PF二维模型图与网格划分F ig.2CS and PF t w o-d i m ensi onal m ode l d i agra m andmesh自电流密度载荷。
通过静态磁场计算求解,得出电磁计算结果如图3所示。
图3CS和PF磁场分布图和线圈上的磁场分布F i g.3T he m agnetic fi e ld d i str i bution on CS and PF co il在不考虑TF 线圈影响的计算结果可以看出,在CS 线圈与PF 线圈在各自运行最大电流的情况下,CS 线圈上最大的磁场为14.758T,由于CS 线圈是由Nb 3Sn 组成,其上临界磁场为20T 左右,所以CS 线圈在最大磁场情况下仍能正常运行;PF 线圈中最大的磁场在PF6中,磁场为8.8T ,其次为PF1线圈,最大磁场6.652T ,PF2-PF5的磁场为低场环境,最大磁场在3)5T 之间,从计算结果中可以看出,PF6线圈在极限的运行环境下比较危险,需要引起我们的注意。
4.2 单个TF 线圈的电磁分析由于TF 线圈不是轴对称图形,所以我们选取三维模型来分析,模型是在PRO /E 软件中建立,然后导入Ansys 中进行分析,PRO /E 建立的TF 单个导体的模型如图4所示。
图4 PRO /E 建立的单个TF 线圈模型F ig .4PRO /E model for the establi shment o f a si ng le TF co il由于整个TF 超导磁体系统共有18个线圈,并且排列很有规律,每个线圈间隔为20e ,因此采用耦合循环对称模型选取20e 一段来模拟18个TF 磁体线圈,图5为耦合循环对称模型的1个图5 单个TF 分析模型和施加耦合循环载荷后的网格图F ig .5 TF m ode l and i m pose a si ng le coupli ng gr i d m ap afterthe cy cli c l o ad i ngTF 线圈,外部有空气区和远场区。
单元采用So-l i d 97单元来进行分析。
为了能够施加耦合循环对称条件在划分单元时可以借助辅助划分单元M esh200单元来划分,M esh 单元仅仅是用来划分网格的单元,与计算结果没有影响。
图5为施加耦合循环对称条件网格划分完成的后的效果图。
通过施加边界条件与电流密度,得到在TF 线圈上的磁场分布如图6所示。
图6 TF 线圈上的磁场分布F i g .6 M agne ti c fi e l d distributi on on t he TF co il从结果可以看出,在只考虑给TF 线圈通最大电流时,最大的磁场发生在TF 导体的直线段上,最高场为9.146T,符合磁场分布的实际情况[6]。