초록 ▼

(1)General Dynamics의 초전도자석 설계보고서(Large Coil Program)검토 (2)반발식 자기부상 시스템의 부상력 및 안내력 해석 컴퓨터 프로그램 개발:반발식 자기부상 시스템은 차상에 설치된 강력한 직류자장을 공급하는 초전도자석과 지상에 설치된 코일간의유도반발력에 의한 상호작용에 의해 부상, 추진된다. 현재 일본의 반발식 자기부상시스템에서 시도되고 있는 측벽식 자기부상 시스템은 Null Flux 시스템으로 차량이 유도코일이 중심위치에 있으면 안내력, 부상력이 없으나 차량이 좌우 또는 상하로 편위되면 안내력과 부

(1)General Dynamics의 초전도자석 설계보고서(Large Coil Program)검토 (2)반발식 자기부상 시스템의 부상력 및 안내력 해석 컴퓨터 프로그램 개발:반발식 자기부상 시스템은 차상에 설치된 강력한 직류자장을 공급하는 초전도자석과 지상에 설치된 코일간의유도반발력에 의한 상호작용에 의해 부상, 추진된다. 현재 일본의 반발식 자기부상시스템에서 시도되고 있는 측벽식 자기부상 시스템은 Null Flux 시스템으로 차량이 유도코일이 중심위치에 있으면 안내력, 부상력이 없으나 차량이 좌우 또는 상하로 편위되면 안내력과 부상력이 생긴다. 흡인식 시스템과는 달리 편기량이 크면 클수록 안내력과 부상력이 더욱 더 커지는 안정적인 시스템이다. (3)열전달해석 컴퓨터프로그램 초전도자석설계에는 전자장해석프로그램외에 액체헬륨을 사용함에 따라 열전달해석 프로그램과 열응력의 구배에 의한 응력해석 프로그램이 필요하다. 본 프로젝트에서는 General Dynamics Convair Division의 열전달해석 프로그램을 현재 사업단에서 보유중인 Apollo 400t에서 사용이 가능하도록 수정하였다.

목차 Contents

• 제1장 서론...15
• 제2장 국내외 기술현황...19
• 2.1 해외기술개발현황...21
• 2.1.1 발전기와 모타...21
• 2.1.2 자기부상열차...26
• 2.1.3 핵융합발전...31
• 2.1.4 초전도입자가속장치...36
• 2.1.5 초전도전력저장장치...39
• 2.1.6 핵자기공명(NMR)...42
• 2.2 국내기술개발현황...44
• 제3장 LARGE COIL PROGRAM...46
• 3.1 개요...48
• 3.2 구조물설계...50
• 3.2.1 Structure...50
• 3.2.2 도체(Conductor)...53
• 3.2.3 Insulation...53
• 3.2.4 Winding Riser...59
• 3.2.5 전류인입선...60
• 3.2.6 코일과 구조물의 냉각 System...61
• 3.3 구조물해석과 하중...62
• 3.3.1 전자장해석...62
• 3.3.2 열응력해석...65
• 3.3.3 Finite Element Method...66
• 3.3.4 Conductor Pack Analysis...70
• 3.4 열역학해석(Thermodynamics)...72
• 3.4.1 극저온안정성(Cryostability)...72
• 3.4.2 Cooldown and Warm-up...76
• 3.4.3 Quench Analysis...78
• 3.4.4 Vapor Cooled Lead...80
• 3.5 Testing and Instrumentation...82
• 3.5.1 Instrumentation...82
• 3.5.2 Testing...83
• 제4장 결론...86
• 참고문헌...89
• 부록 1 : 반발식 자기부상 시스템의 부상력 및 안내력 해석 컴퓨터 프로그램 개발...90
• 제1장 서론...94
• 제2장 해석 모델 및 변수...96
• 2.1 해석 모델...96
• 제3장 파라미터 계산...100
• 3.1 유한 직선 선전류에 의한 자속 밀도 계산...100
• 3.2 지상 코일의 자기 인덕턴스...105
• 3.3 지상 코일의 상호 인덕턴스 계산...110
• 3.4 지상 코일의 전기 저항 계산...112
• 3.5 차상 코일 진행에 따른 지상 코일 쇄교 자속 변화량 계산...112
• 제4장 지상 코일 전류 계산...122
• 제5장 전자력 계산...135
• 제6장 컴퓨터 프로그램...141
• 6.1 차상 코일 및 지상 코일의 데이타 입력...141
• 6.2 쇄교 자속 변화율 계산...143
• 6.3 전류 및 전자력 계산...145
• 6.4 그리기 (Plotting)...150
• 제7장 사례 연구...153
• 7.1 계산 모델 및 전기 파라미터...153
• 7.2 차상 코일의 유기 기전력 및 전류...154
• 7.3 과도 전자력...155
• 7.4 부상력, 안내력 및 항력...156
• 제8장 결론...168
• 표지...170
• 부록 2 : SUPERCONDUCTING MAGNET DESIGN을 위한 열전달 해석 프로그램 개발...170
• 제1장 서론...189
• 제2장 에너지 방정식과 해...191
• 2.1 전도 열전달...191
• 2.2 수치해석을 위한 알고리즘 및 방법...193
• 2.2.1 시간 변화 열전도, 암시형(implicit)...193
• 2.2.2 시간 변화 열전도, 명시형(explicit)...195
• 2.2.3 계산 시간간격 제한...196
• 2.2.4 정상 상태 해...196
• 2.2.5 파이프(pipe) 유동 해...197
• 제3장 열전달 모델링...199
• 3.1 노우드 옵션(node option)...199
• 3.1.1 시간변화 열전도 노우드...199
• 3.1.2 온도제한 노우드...200
• 3.1.3 열평형 또는 산술 노우드...200
• 3.1.4 유체유동 노우드...201
• 3.1.5 노우드 그룹...201
• 3.2 저항옵션(resistor option)...202
• 3.2.1 열전도 저항...202
• 3.2.2 복사 저항...203
• 3.2.3 대류 저항...204
• 3.2.3.1 자연 대류...204
• 3.2.3.2 강제 대류...205
• 3.2.3.3 유체층을 통한 대류...205
• 3.2.3.4 층간 열전도, 누수 또는 벤팅(venting)...206
• 3.2.3.5 저압기체 열전도...209
• 3.2.4 병렬 저항...209
• 3.3 공기력 가열...210
• 3.3.1 고도에 따른 대기조건...211
• 3.3.2 유동장 계산...212
• 3.3.2.1 대표유동장 모델링...212
• 3.3.2.2 유동장 상태의 계산...213
• 3.3.2.3 유동장의 접근각(angle-of-attack) 영향...223
• 3.3.3 열전달 계수...227
• 3.3.4 정체형 가열...230
• 3.4 상변화, 탄화 및 비탄화 소멸(ablation)...234
• 3.4.1 소멸 인자...234
• 3.4.2 소멸 에너지 밸런스...236
• 3.4.3 소멸 해석 과정...237
• 3.5 변수 입력 인자...239
• 3.6 부가적인 열유속 옵션...240
• 3.7 참고 및 제안사항...241
• 3.7.1 단위...241
• 3.7.2 플룻...241
• 3.7.3 중간출력과 재시작...241
• 3.7.4 초과 저장 요건...241
• 3.7.5 수지정 요건...241
• 3.7.6 설명문...242
• 3.7.7 블록 노우드 배열...242
• 제4장 데이타 입력...245
• 제5장 화일사용...270
• 제6장 프로그램의 일반설명...272
• 6.1 전처리 프로그램...272
• 6.2 주 프로그램...272
• 제7장 예제...279