大型超导线圈热处理系统温度均匀性研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2025.03.06

真空 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (3): 33-37.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2025.03.06

大型超导线圈热处理系统温度均匀性研究^*

陈博龙¹, 李忠仁¹, 王颖¹, 吴逸飞², 苏宁¹, 宋家兴¹, 车恩林¹, 刘君¹

1.沈阳真空技术研究所有限公司,辽宁沈阳 110042;
2.合肥综合性国家科学中心能源研究院,安徽合肥 230031

收稿日期:2024-10-29 出版日期:2025-05-25 发布日期:2025-05-23
通讯作者: 李忠仁,高级工程师。
作者简介:陈博龙（1988-）,男,辽宁省沈阳市人,工程师。
基金资助:
* 中国机械工业集团有限公司青年科技基金项目（QNJI-2D-2023-07）

Study on Temperature Uniformity of Heat Treatment System for Large Superconducting Coils

CHEN Bolong¹, LI Zhongren¹, WANG Ying¹, WU Yifei², SU Ning¹, SONG Jiaxing¹, CHE Enlin¹, LIU Jun¹

1. Shenyang Vacuum Technology Institute Co., Ltd., Shenyang 110042, China;
2. Institute of Energy, Hefei Comprehensive National Science Center, Hefei 230031, China

Received:2024-10-29 Online:2025-05-25 Published:2025-05-23

摘要/Abstract

摘要： 针对大型超导线圈在热处理过程中,必须在大尺寸空间和长时间范围内保证炉腔内部温度均匀性的要求,采用1/18炉腔模型对加热系统内部的温度场分布和流场状态进行热流固多场耦合有限元分析,并结合分析结果进行原型搭建,对实际工况下的加热系统温度场进行了数据采集和分析。结果表明：仿真模型中超导线圈在210 ℃升温工况下的均温性在±25 ℃之内,保温工况下的均温性在±5 ℃之内,满足均温性要求;试验数据和仿真数据结果一致,验证了设计的合理性。

关键词: 超导线圈, 热处理系统, 均温性, 流固耦合, 仿真分析

Abstract: In view of the requirements of large superconducting coils in the heat treatment process, it is necessary to ensure the temperature uniformity inside the furnace cavity in a large space and a long range. The multi-field coupling finite element analysis of the temperature field distribution and flow field state inside the heating system was carried out using 1/18 furnace cavitysimulation model. The prototypewas builtcombined with the analysis results, and the data collection and analysis of the temperature field of the heating system under actual working conditions were carried out. The results show that in the simulation model,the temperature uniformity of superconducting coil at 210 ℃ heating condition is within ±25 ℃, and the temperature uniformity of heat preservation condition is within ±5 ℃, meeting the temperature uniformity requirements. The test data and simulation data are consistent, which verifies the rationality of the design.

Key words: superconducting coil, heat treatment system, temperature uniformity, fluid-structure coupling, simulation analysis

中图分类号: TB756

陈博龙, 李忠仁, 王颖, 吴逸飞, 苏宁, 宋家兴, 车恩林, 刘君. 大型超导线圈热处理系统温度均匀性研究^*[J]. 真空, 2025, 62(3): 33-37.

CHEN Bolong, LI Zhongren, WANG Ying, WU Yifei, SU Ning, SONG Jiaxing, CHE Enlin, LIU Jun. Study on Temperature Uniformity of Heat Treatment System for Large Superconducting Coils[J]. VACUUM, 2025, 62(3): 33-37.

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