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而这些,也是项目组在之前遇到的难题。
因为计算太过复杂,项目组只能大致估算出一个结果,距离真实情况的误差,还无法准确的估计。
在这样的条件下,是很难准确的找到最合理的超导电缆规划方式的。
“超导电缆磁滞损耗计算……还真是一个难题啊。”
即使是徐佑,也必须承认,这個问题并不容易解决。
徐佑尝试了一下,通过大脑仿真模拟的技能,去推导这样的一个公式。
但在多次尝试之后,这种方式并没有行得通。
大脑仿真模拟,能够非常准确的模拟出实际的各种反应。
可对于推导公式,并没有那么好的效果。
徐佑决定,还是通过传统的方法,进行公式的推导。
“先把所有的影响因素确定了吧。”
徐佑经过缜密的思考,确定了所有会影响到磁滞损耗的影响因素。
“真空中磁导率、超导带材根数、频率、超导带材临界电流、交流电流峰值、临界电流退化率……”
确定了所有的影响因素之后,徐佑进入到深度学习状态之中,开始进行推导。
通过不断的推导,徐佑终于发现,这些物理量之中,隐藏着某些奇妙的对数关系。
“构造一个新的物理量Fi,然后在这里和这里,通过自然对数的计算,就可以得到磁滞损耗P的结果了……”
最终,徐佑推导出了一个十分复杂的公式,用来计算超导电缆的磁滞损耗。
通过实验,证明了徐佑的这个推导结果是完全正确的。
计算值与测量值非常的接近,其误差要比之前项目组粗略估测的结果小上不少。
之后的涡流损耗,以及绝缘层介质损耗,徐佑也较顺利的推导出了相应的公式。
接下来,轮到了超导电缆的本体漏热损耗。
为了让超导材料实现超导的特性,需要让超导材料保持一个较低的温度。
这样一来,保温层内外,就会产生较大的温度差。
不论保温层的保温效果有多好,保温层内外是一定会产生热传递的。
在这一点上的损耗计算,也是必不可少的一部分。
为此,需要详细测量保温层的导热系数,并根据环境温度和超导临界温度,计算出最合适的电缆规格。
通过一系列的推导,徐佑最终写下了这样的一行式子:
“P=2πk(T0-T)ln(D2D1)”
推导完成之后,徐佑不禁感叹道:
“本体漏热损耗的公式,还真是简洁明了啊。”
这是徐佑推导的几个公式中,结构最简单的一个公式了。
在完成了保温材料导热系数的测量之后,徐佑也得到了保温层的最佳规格。
“内半径56mm,外半径88mm。这样一来,会比原来规格的损耗,降低了1%左右。”
降低1%的损耗,看起来似乎不值一提。
但在长期的使用中,会节省非常多的能源。
所有的过程,徐佑都要求做到精益求精,不能轻视任何的一个细节。
……
完成了所有的公式推导和计算之后,徐佑得出了全部的最优条件,并计算出了这款新型超导电缆的总体损耗。
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