超流動ヘリウムによる超伝導マグネットの冷却に関する基礎的研究

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超流動ヘリウムによる超伝導マグネットの冷却に関する基礎的研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Basic Study on coolability of Superconducting Magnet with Helium II
責任表示:
福田 研二(九州大学・工学部・教授)
FUKUDA Kenji(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1993-1994
概要(最新報告):
(1)超流動ヘリウムの相互対流:下面がステップ加熱されるGorter MellinKダクト内の相互対流について、二流体モデルを用いて一次元、二次元非定常計算を行った。第二音波の伝播挙動、そのエネルギ輸送特性、高加熱入力時の拡散的エネルギ輸送特性があきらかになった。特に加熱限界について、種々の特筆すべきことが明らかになった。すなわち加熱限界においては、G-M相互作用によるエネルギ波散が支配的要因となっていること、限界に達する迄の熱流束と加熱時間の関係や限界熱流束がいくつかの実験結果と一致することなどである。 (2)超流動ヘリウムの強制流動伝熱:簡易モデルおよび二流体モデルを用いて、伝熱管中央でステップ加熱やパルス加熱される場合の非定常熱流動挙動について解析を行い、この結果をいくつかの実験結果と比較し解析の妥当性を確認した。特に、簡易モデルの特徴としてパルス加熱においてプラトーが発生すること、いわゆるDresnerの拍収能の妥当性と限界についても有用な知見を得ることができた。 (3)超伝導マグネットの冷却:ヘリウムIおよびヘリウムIIによる浸漬冷却、および超臨界圧ヘリウムによる強制流動冷却の場合のフェンチ現象について理論解析を行い、別に行ってきた数値計算結果と比較し理論の妥当性を明らかにした。解析においてはMaddokの等面積規準を用いた。さらにこの規準の二次元、三次元体系における適用の可能性についても明らかにした。この結果は、工学的にも極めて応用が広い有用な結果であると思われる。 続きを見る
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