作者:可乐要加糖
更多的,还是在于公式的推导,以及对各项条件的选择。
徐佑先是列出了超导电缆与常规电缆的规格,通过计算,先是算出了常规电缆在输电时的损耗。
常规电缆的损耗很方便计算,而这只是一个用于对比的条件。
关键的问题,还是去计算超导电缆的损耗。
在这里,徐佑遇到了第一个难题。
那便是超导电缆的磁滞损耗计算。
与常规电缆不同,超导电缆因为其超导的特性,传输过程中的损耗,由多种不同的结构构成。
包括磁滞损耗、涡流损耗、绝缘层介质损耗、本体漏热损耗等等。
并不像常规电缆一样,只计算交流损耗就可以了。
第331章 这个可不能说
而这些,也是项目组在之前遇到的难题。
因为计算太过复杂,项目组只能大致估算出一个结果,距离真实情况的误差,还无法准确的估计。
在这样的条件下,是很难准确的找到最合理的超导电缆规划方式的。
“超导电缆磁滞损耗计算……还真是一个难题啊。”
即使是徐佑,也必须承认,这个问题并不容易解决。
徐佑尝试了一下,通过大脑仿真模拟的技能,去推导这样的一个公式。
但在多次尝试之后,这种方式并没有行得通。
大脑仿真模拟,能够非常准确的模拟出实际的各种反应。
可对于推导公式,并没有那么好的效果。
徐佑决定,还是通过传统的方法,进行公式的推导。
“先把所有的影响因素确定了吧。”
徐佑经过缜密的思考,确定了所有会影响到磁滞损耗的影响因素。
“真空中磁导率、超导带材根数、频率、超导带材临界电流、交流电流峰值、临界电流退化率……”
确定了所有的影响因素之后,徐佑进入到深度学习状态之中,开始进行推导。
通过不断的推导,徐佑终于发现,这些物理量之中,隐藏着某些奇妙的对数关系。
“构造一个新的物理量Fi,然后在这里和这里,通过自然对数的计算,就可以得到磁滞损耗P的结果了……”
最终,徐佑推导出了一个十分复杂的公式,用来计算超导电缆的磁滞损耗。
通过实验,证明了徐佑的这个推导结果是完全正确的。
计算值与测量值非常的接近,其误差要比之前项目组粗略估测的结果小上不少。
之后的涡流损耗,以及绝缘层介质损耗,徐佑也较顺利的推导出了相应的公式。
接下来,轮到了超导电缆的本体漏热损耗。
为了让超导材料实现超导的特性,需要让超导材料保持一个较低的温度。
这样一来,保温层内外,就会产生较大的温度差。
不论保温层的保温效果有多好,保温层内外是一定会产生热传递的。
在这一点上的损耗计算,也是必不可少的一部分。
为此,需要详细测量保温层的导热系数,并根据环境温度和超导临界温度,计算出最合适的电缆规格。
通过一系列的推导,徐佑最终写下了这样的一行式子:
“P=2πk(T0-T)/ln(D2/D1)”
推导完成之后,徐佑不禁感叹道:
“本体漏热损耗的公式,还真是简洁明了啊。”
这是徐佑推导的几个公式中,结构最简单的一个公式了。
在完成了保温材料导热系数的测量之后,徐佑也得到了保温层的最佳规格。
“内半径56mm,外半径88mm。这样一来,会比原来规格的损耗,降低了1%左右。”
降低1%的损耗,看起来似乎不值一提。
但在长期的使用中,会节省非常多的能源。
所有的过程,徐佑都要求做到精益求精,不能轻视任何的一个细节。
……
完成了所有的公式推导和计算之后,徐佑得出了全部的最优条件,并计算出了这款新型超导电缆的总体损耗。
徐佑找到邢书平,向邢书平说明了自己的计算成果。
“邢院士,按照我的计算,利用最优解去铺设超导电缆的话,能量损耗约为常规电缆的29.86%。”
听到这个数字,邢书平不禁一惊。
“徐教授,真的可以做到这么低的能量损耗吗?”
要知道,之前魔都修建的公里级超导电缆,在能量损耗上,约为常规电缆的65.51%。
这样计算的话,这种新型超导电缆,比之前的超导电缆,还要多节省一半以上的能源。
“通过我的计算,的确如此。当然,在具体的表现中,肯定会有一些误差的。这也与实际的环境温度等因素有关。”
因为每天的环境温度都在改变,且无法准确的预测。
在本体漏热损耗上,肯定是无法十分准确的去计算的。
而除了202K材料本身超导临界温度比较高的优势之外。
徐佑也针对了其他多种条件,进行最大程度的优化。
确保各项损耗,都能控制在最低的水平上。
“明白,环境温度肯定是无法准确控制的,否则就要投入更多的能源消耗了。徐教授,我们马上组织开个会吧,如果没有什么问题,这个方案就准备投入到建设之中了。”
邢书平知道,徐佑所计算出来的数据,具有多么大的意义。
如果未来,我们能够将输电电缆,全部从常规电缆更换成超导电缆的话。
可以节约大约70%的能源消耗。
这对于一个国家来说,会有决定性的影响。
在能源日益紧缺的时代,这项技术,无疑是革命性的。
在邢书平的组织下,大家马上来到会议室,召开了临时会议。
徐佑毫无疑问,作为会议的核心,讲述着自己整套超导电缆的设计规划,以及计算的结果。
徐佑精妙的公式推导,和严谨的计算,征服了在场的所有专家。
获得了大家的一致认可后,邢书平将这一设计方案向上提交,并得到了上级的批准。
至此,世界上规模最大,输电效率最高的一条大容量超导电缆,将在蓟京开工。
帮助项目组完成了这项任务后,徐佑便马上回到了蓟大,连庆功宴都没有参加。
至于徐佑会通过这个项目获得的奖金和荣誉,徐佑也毫不关心。
这对徐佑来说,是非常虚无的东西。
但有的专家,却并没有徐佑这样的品质。
陈平秋在结束了超导项目组的庆功宴后,也不忘继续和自己学校实验组的老师、学生们,继续吃饭庆祝。
“恭喜陈教授取得项目成功,荣归母校!”
实验室的其他老师、学生们,纷纷向陈平秋敬酒,表示祝贺。
“陈教授,这次的项目,又是与什么相关的呢?”
“哎,这个是组织上要求严格保密的,可不能随便说。等你们该知道的时候,自然就会知道了。”
酒过三巡之后。
陈平秋终于开始有了醉意。
因为醉酒而产生的兴奋感,让陈平秋越发的飘飘然了起来。
第332章 那些无法代谢掉的酒精
“不是跟你们吹牛,我们的项目组里,有来自全国各地的专家,但我在项目组里,也是有头有脸的人物。没有我在的话,项目肯定没有这么容易就成功的……”
陈平秋在项目组确实有一定的地位,但还没到不可或缺的程度。
除了经验比较丰富之外,陈平秋并未在项目中,贡献出了什么关键的技术。
当然,这些实验组的老师、学生们,并不清楚陈平秋在项目组中,到底都做了些什么。
在他们的眼里,能够进入到这种神秘的项目组,就已经是一件非常厉害的事情了。
“陈教授真是厉害啊!陈教授跟那个拿了诺贝尔物理学奖的徐佑,也是一个级别的科学家吧?”
“那个徐佑确实很厉害,不过他也不是研究材料的。在材料学领域,他跟陈教授还是没法比的。”
陈平秋闻言笑着摆了摆手道:
“别这么说,徐佑那小子还是有两下子的,不只是研究超导,材料这块他也是个专家。当然了,在经验上,他肯定不能与我们这种资深材料专家相比。当时我们做超导材料的成型实验,只有我一个人精通设备的实际操作。要不是有我在,那种材料根本就无法做成线带结构。”
陈平秋把自己塑造成了一个项目团队中流砥柱的形象,似乎自己真的是团队中最重要的成员一样。
在众人的吹捧声中。
陈平秋的心情极好,仿佛自己已经登上了世界学术之巅,不停的接受着大家的敬酒。
那些不能被陈平秋直接代谢掉的酒精,作用到陈平秋的中枢系统中。
酒精抑制了陈平秋大脑皮层的正常功能,让陈平秋逐渐失去了对边缘神经系统的控制。