Cтраница 2
Стационарная стабилизация позволяет полностью избавиться от деградации критического тока в самых больших сверхпроводящих магнитных системах, построенных до настоящего времени. Создание таких систем стало практически возможным лишь после технической реализации метода стационарной стабилизации, предложенного в 1965 г. Стекли и Лавериком. [16]
В МГД-электростанциях будущего, так же как и в термоядерных реакторах, необходимо использовать сверхпроводящие магнитные системы. [17]
Таким образом, оказывается, что будущее нашей энергетики в большой степени зависит от создания мощных сверхпроводящих магнитных систем. К счастью, перспективы тут весьма благоприятны. Непрерывно понижается стоимость пока еще весьма дорогих сверхпроводящих материалов, накапливается опыт работы с низкотемпературным оборудованием и непосредственно с крупными сверхпроводящими магнитными системами. Можно с уверенностью утверждать, что уже в ближайшие годы вполне реальна постройка сверхпроводящих магнитных систем с полем в несколько Тесла, создаваемым в рабочем объеме порядка кубических метров. [18]
Сегодня мало кто сомневается в том, что термоядерный реактор будущего может работать лишь со сверхпроводящей магнитной системой. [19]
В настоящее время проводятся также разработки полупроводниковых тензорезисторов, предназначенных для работы в условиях низких температур ( сверхпроводящие магнитные системы термоядерных установок, криогенные накопители энергии, реактивные двигатели на сжиженном водороде и пр. В этих условиях чистые полупроводники превращаются в диэлектрики. Введение в кремний примесей позволяет сохранить тензочувствитель-ность, хотя она существенно снижается. В нашей стране разработан датчик такого типа. Основанный на структуре КНС датчик Криос ДА наиболее перспективен в диапазоне давлений от 0 1 до ЮМПа. Основная погрешность 1 %, дополнительная погрешность не превышает 2 % в диапазоне 4 - 77 К и 4 % - в диапазоне температур 77 - 300 К. [20]
В МГД-генераторе используется низкотемпературная плазма ( Т 3000 К), движущаяся с большой скоростью ( w 1000 м / с) поперек магнитного поля, создаваемого специальными сверхпроводящими магнитными системами. Использование МГД-генератора позволяет повысить КПД тепловой электростанции от 40 - 42 до 50 %, а в перспективе и до 60 %, обеспечивает значительную экономию топлива, уменьшение тепловых потерь и выбросов вредных веществ в окружающую среду. [21]
Промышленность успешно освоила эту сложную технологию ( таким же способом создаются композиты и других соединений, например VsGa) и приступила к выпуску интерметаллических сверхпроводников. Опробованные в сверхпроводящих магнитных системах, они оправдали возлагавшиеся на них надежды. [22]
![]() |
Комбинированный энергоблок с МГД - установкой и паротурбинной частью. [23] |
Получение сильных магнитных полей с помощью обычного магнита связано с большими потерями энергии на теплоту, выделяемую в проводнике при прохождении тока. Более экономичным является использование сверхпроводящих магнитных систем; они обеспечивают большую индукцию поля и имеют несравнимо меньшие потери. Естественно, необходимо учесть энергозатраты на криогенные установки. [24]
Для создания магнитного поля в канале МГД-генератора используются специальные магнитные системы, которые должны при минимальных значениях энергии, размеров и массы обеспечить получение необходимых значений величины и конфигурации магнитного поля. Эта задача может быть решена только сверхпроводящими магнитными системами. [25]
Сверхпроводящие магнитные системы экономически выгоднее по сравнению с обычными. Это подтверждается и накопленным опытом эксплуатации сверхпроводящих магнитных систем самого различного назначения. Самой большой по объему и весу из действующих сверхпроводящих магнитных систем является цилиндрическая магнитная система водородной пузырьковой камеры, созданная в США. [26]
![]() |
Магнитная подвеска.| Схематическое изображение поезда на воздушной подушке. [27] |
Отталкивающая магнитная подвеска для поддержания приемлемого зазора между вагоном и направляющей использует постоянные магниты, которые образуют магнитное поле очень большой напряженности. Единственным практическим способом создания таких полей является использование сверхпроводящих магнитных систем, расположенных в каркасе транспортного средства. В обоих типах магнитной подвески возникают значительные потери энергии от вихревых токов. Вихревые токи наводятся в проводящих материалах переменными магнитными полями, силовые линии которых эти материалы пронизывают. Потери от вихревых токов пропорциональны величине I2R и должны восполняться энергией магнитного поля. [28]
В табл. 15 и 16 приведены основные характеристики типовых многожильных сверхпроводящих проводов и модулей на основе ниобий-титанового сплава НТ-50, выпускаемых серийно в промышленных условиях и изготовляемых методом совместной деформации сверхпроводников с матрицей. Указанные многожильные провода и шины были использованы для изготовления большого числа сверхпроводящих магнитных систем. [29]
Эти потенциальные возможности сверхпроводимости в настоящее время в значительной мере успешно реализуются. Подтверждением этому является тот факт, что число вводимых в эксплуатацию больших сверхпроводящих магнитных систем постоянно растет, а общее число действующих сверхпроводящих магнитов небольших размеров во всем мире составляет не одну тысячу. [30]