Июнь 18th, 2013
Другой метод состоит в использовании принудительной циркуляции под давлением жидкого гелия, имеющего достаточно низкую температуру на оси ротора. Трудность этого метода заключается в том, что придется прокачивать большие количества гелия и использовать холод выходящего потока.Следующий метод состоит в том, чтобы использовать теплопроводность некоторого твердого элемента для отвода тепла, притекающего к обмотке на большом радиусе, к жидкому гелию, который находится вблизи оси вращения. Такая схема, видимо, пригодна для использования в установившемся режиме работы в конструкциях с относительно малым теплопритоком. Однако обмотка, возможно, будет существенно нагреваться при изменениях магнитного поля во время переходных режимов. Похоже, что для ограничения нагрева сверхпроводника в этом случае трудно обеспечить достаточную теплопроводность теплового моста.Лорх [32] предложил систему охлаждения обмоток, в которой используется вентиль Джоуля — Томсона на внешнем радиусе ротора. При этом проблема решается с точки зрения термодинамики, но остается открытым вопрос о регулировании вентиля в роторе. Поведение жидкого гелия в высокоскоростном роторе требует дальнейших исследований.Часть работ, проводимых в MIT, сосредоточена на проблеме нестационарного нагрева сверхпроводящей обмотки и несущей конструкции ротора при работе машины [33]. Результаты показывают, что мгновенная скорость нагрева достаточно велика, так что непрактично иметь резервную холодопроизводительность в виде постоянного расхода гелия. Однако абсолютная величина тепловыделения умеренна (так как время нагрева мало) и энергия распределяется равномерно. Практически приемлемым окажется, видимо, иметь запас жидкого гелия, который можно будет испарить (или подогреть), чтобы покрыть дополнительную потребность в холоде при переходных режимах.
