水冷磁体线圈对流换热系数确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种水冷磁体线圈对流换热系数确定方法及系统，包括在水冷磁体线圈通入设定电流时，测量线圈的实测平均温度；在有限元分析软件中对水冷磁体线圈的三维模型模拟通入所述设定电流，并通过设定不同的壁面粗糙度，仿真得到不同壁面粗糙度所对应的线圈的模拟平均温度，线圈的实测平均温度在线圈的模拟平均温度的最小值与最大值之间；将不同的壁面粗糙度及其对应的线圈的模拟平均温度进行拟合，得到拟合函数；将线圈的实测平均温度代入拟合函数，得到线圈的实测平均温度对应的壁面粗糙度；将线圈的实测平均温度对应的壁面粗糙度代入有限元分析软件中进行模拟，得到线圈对流换热系数；本发明专利技术提高了求解换热系数的精度与效率

【技术实现步骤摘要】
水冷磁体线圈对流换热系数确定方法及系统


[0001]本专利技术涉及水冷磁体
，具体涉及一种水冷磁体线圈对流换热系数确定方法及系统
。

技术介绍

[0002]水冷磁体是稳态强磁场实验装置（
Steady High Magnetic Field Facility
，
SHMFF
）的重要组成部分，由于其具有磁场强度高，励磁速度快等特点，成为了备受关注的极端条件实验平台
。
麻省理工学院的物理学家
Francis Bitter
首次提出带孔圆环片的概念，一种有望产生更高磁场的全新方式，因此后来将这种带孔圆环导体片命名为
Bitter
片
。Bitter
片和绝缘片是组成水冷磁体线圈的两个基本元素，
bitter
片上布满水冷孔，并开有隔断缝；绝缘片与
bitter
片开有一致的水冷孔，但是形状大小通常是
bitter
片的十几分之一
。bitter
片与绝缘片通过规律的错位堆叠形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水冷磁体线圈对流换热系数确定方法，其特征在于，所述方法包括：在水冷磁体线圈通入设定电流时，测量线圈的实测平均温度；在有限元分析软件中对水冷磁体线圈的三维模型模拟通入所述设定电流，并通过设定不同的壁面粗糙度，仿真得到不同壁面粗糙度所对应的线圈的模拟平均温度，其中，所述线圈的实测平均温度在线圈的模拟平均温度的最小值与最大值之间；将不同的壁面粗糙度及其对应的线圈的模拟平均温度进行拟合，得到拟合函数；将所述线圈的实测平均温度代入所述拟合函数，得到所述线圈的实测平均温度对应的壁面粗糙度；将所述线圈的实测平均温度对应的壁面粗糙度代入所述有限元分析软件中进行模拟，得到线圈对流换热系数
。2.
如权利要求1所述的水冷磁体线圈对流换热系数确定方法，其特征在于，所述在水冷磁体线圈通入设定电流时，测量线圈的实测平均温度，包括：对所述水冷磁体线圈通设定温度的冷却水，并在线圈温度与水温度相等时，对所述水冷磁体线圈通入第一电流后测量线圈两端的第一电压；根据所述第一电流和所述第一电压，计算在所述设定温度下线圈的第一电阻；对所述水冷磁体线圈通入第二电流后测量线圈两端的第二电压，其中，所述第二电流大于所述第一电流；基于所述第二电流
、
所述第二电压和所述第一电阻，计算通入所述第二电流时线圈的实测平均温度
。3.
如权利要求2所述的水冷磁体线圈对流换热系数确定方法，其特征在于，所述基于所述第二电流
、
所述第二电压和所述设定温度下线圈的电阻，计算通入所述第二电流时线圈的实测平均温度，包括：根据所述第二电流和所述第二电压，计算通入所述第二电流时线圈时线圈的第二电阻；基于所述第二电阻和所述第一电阻，通入所述第二电流时线圈的实测平均温度
。4.
如权利要求3所述的水冷磁体线圈对流换热系数确定方法，其特征在于，通入所述第二电流时线圈的实测平均温度的计算公式为：二电流时线圈的实测平均温度的计算公式为：二电流时线圈的实测平均温度的计算公式为：式中：为第一电阻，为第二电阻，为第一电压，为第一电流，为第一电压，为第一电流，为线圈电阻率温度系数，为通入所述第二电流时线圈的实测平均温度
。5.
如权利要求1所述的水冷磁体线圈对流换热系数确定方法，其特征在于，所述将不同的壁面粗糙度及其对应的线圈的模拟平均温度进行拟合，得到拟合函数，包括：采用最小二乘法对不同的壁面粗糙度及其对应的线圈的模拟平均温度进行拟合...

【专利技术属性】
技术研发人员：房震，王泗明，匡光力，李见，王忠建，钱新星，苏剑，张勇，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：