Publication

2D Magneto-Thermal Modeling of Coated High-Temperature Superconductors

Bertrand Dutoit
2007
Conference Papers

Résumé

Thin films are very promising for the design of novel and efficient Fault Current Limiter (FCL) made of high-temperature superconductors (HTS). However, their thermal and highly non-linear electromagnetic behavior in the presence of over-critical currents is crucial to their use in future electrical grid. In this paper, we propose a numerical approach to solve magneto-thermal models for geometries of high aspect ratio. The used electromagnetic formulation, inspired in good part from the work of Brambilla et al., were performed in 2D using COMSOL Multiphysics. Also, the thermal part of our model has been implemented to consider the thermal exchange with the nitrogen bath needed for HTS-FCL operation. Our simulations allow us to observe design limitations of FCL made of these new shaped conductors.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/1325faa8-7dff-4060-92e7-a34119beae9e

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Bertrand Dutoit
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Concepts associés (32)

Superconducting wire

Superconducting wires are electrical wires made of superconductive material. When cooled below their transition temperatures, they have zero electrical resistance. Most commonly, conventional superconductors such as niobium–titanium are used, but high-temperature superconductors such as YBCO are entering the market. Superconducting wire's advantages over copper or aluminum include higher maximum current densities and zero power dissipation.

Supraconducteur à haute température

Un supraconducteur à haute température (en anglais, high-temperature superconductor : high- ou HTSC) est un matériau présentant une température critique de supraconductivité relativement élevée par rapport aux supraconducteurs conventionnels, c'est-à-dire en général à des températures supérieures à soit . Ce terme désigne en général la famille des matériaux de type cuprate, dont la supraconductivité existe jusqu'à . Mais d'autres familles de supraconducteurs, comme les supraconducteurs à base de fer découverts en 2008, peuvent aussi être désignées par ce même terme.

Analyse numérique

L’analyse numérique est une discipline à l'interface des mathématiques et de l'informatique. Elle s’intéresse tant aux fondements qu’à la mise en pratique des méthodes permettant de résoudre, par des calculs purement numériques, des problèmes d’analyse mathématique. Plus formellement, l’analyse numérique est l’étude des algorithmes permettant de résoudre numériquement par discrétisation les problèmes de mathématiques continues (distinguées des mathématiques discrètes).

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