而這些,也是項目組在之前遇到的難題。
因為計算太過復雜,項目組只能大致估算出一個結果,距離真實情況的誤差,還無法準確的估計。
在這樣的條件下,是很難準確的找到最合理的超導電纜規劃方式的。
“超導電纜磁滯損耗計算……還真是一個難題啊。”
即使是徐佑,也必須承認,這個問題并不容易解決。
徐佑嘗試了一下,通過大腦仿真模擬的技能,去推導這樣的一個公式。
但在多次嘗試之后,這種方式并沒有行得通。
大腦仿真模擬,能夠非常準確的模擬出實際的各種反應。
可對于推導公式,并沒有那么好的效果。
徐佑決定,還是通過傳統的方法,進行公式的推導。
“先把所有的影響因素確定了吧。”
徐佑經過縝密的思考,確定了所有會影響到磁滯損耗的影響因素。
“真空中磁導率、超導帶材根數、頻率、超導帶材臨界電流、交流電流峰值、臨界電流退化率……”
確定了所有的影響因素之后,徐佑進入到深度學習狀態之中,開始進行推導。
通過不斷的推導,徐佑終于發現,這些物理量之中,隱藏著某些奇妙的對數關系。
“構造一個新的物理量Fi,然后在這里和這里,通過自然對數的計算,就可以得到磁滯損耗P的結果了……”
最終,徐佑推導出了一個十分復雜的公式,用來計算超導電纜的磁滯損耗。
通過實驗,證明了徐佑的這個推導結果是完全正確的。
計算值與測量值非常的接近,其誤差要比之前項目組粗略估測的結果小上不少。
之后的渦流損耗,以及絕緣層介質損耗,徐佑也較順利的推導出了相應的公式。
接下來,輪到了超導電纜的本體漏熱損耗。
為了讓超導材料實現超導的特性,需要讓超導材料保持一個較低的溫度。
這樣一來,保溫層內外,就會產生較大的溫度差。
不論保溫層的保溫效果有多好,保溫層內外是一定會產生熱傳遞的。
在這一點上的損耗計算,也是必不可少的一部分。
為此,需要詳細測量保溫層的導熱系數,并根據環境溫度和超導臨界溫度,計算出最合適的電纜規格。
通過一系列的推導,徐佑最終寫下了這樣的一行式子:
推導完成之后,徐佑不禁感嘆道:
“本體漏熱損耗的公式,還真是簡潔明了啊。”
這是徐佑推導的幾個公式中,結構最簡單的一個公式了。
在完成了保溫材料導熱系數的測量之后,徐佑也得到了保溫層的最佳規格。
“內半徑56mm,外半徑88mm。這樣一來,會比原來規格的損耗,降低了1左右。”
降低1的損耗,看起來似乎不值一提。
但在長期的使用中,會節省非常多的能源。
所有的過程,徐佑都要求做到精益求精,不能輕視任何的一個細節。
完成了所有的公式推導和計算之后,徐佑得出了全部的最優條件,并計算出了這款新型超導電纜的總體損耗。
徐佑找到邢書平,向邢書平說明了自己的計算成果。
“邢院士,按照我的計算,利用最優解去鋪設超導電纜的話,能量損耗約為常規電纜的29.86。”
聽到這個數字,邢書平不禁一驚。
“徐教授,真的可以做到這么低的能量損耗嗎?”
要知道,之前魔都修建的公里級超導電纜,在能量損耗上,約為常規電纜的65.51。
這樣計算的話,這種新型超導電纜,比之前的超導電纜,還要多節省一半以上的能源。
“通過我的計算,的確如此。當然,在具體的表現中,肯定會有一些誤差的。這也與實際的環境溫度等因素有關。”
因為每天的環境溫度都在改變,且無法準確的預測。
在本體漏熱損耗上,肯定是無法十分準確的去計算的。
而除了202K材料本身超導臨界溫度比較高的優勢之外。
徐佑也針對了其他多種條件,進行最大程度的優化。
確保各項損耗,都能控制在最低的水平上。
“明白,環境溫度肯定是無法準確控制的,否則就要投入更多的能源消耗了。徐教授,我們馬上組織開個會吧,如果沒有什么問題,這個方案就準備投入到建設之中了。”
邢書平知道,徐佑所計算出來的數據,具有多么大的意義。
如果未來,我們能夠將輸電電纜,全部從常規電纜更換成超導電纜的話。
可以節約大約70的能源消耗。
這對于一個國家來說,會有決定性的影響。
在能源日益緊缺的時代,這項技術,無疑是革命性的。
在邢書平的組織下,大家馬上來到會議室,召開了臨時會議。
徐佑毫無疑問,作為會議的核心,講述著自己整套超導電纜的設計規劃,以及計算的結果。
徐佑精妙的公式推導,和嚴謹的計算,征服了在場的所有專家。
獲得了大家的一致認可后,邢書平將這一設計方案向上提交,并得到了上級的批準。
至此,世界上規模最大,輸電效率最高的一條大容量超導電纜,將在薊京開工。
幫助項目組完成了這項任務后,徐佑便馬上回到了薊大,連慶功宴都沒有參加。
至于徐佑會通過這個項目獲得的獎金和榮譽,徐佑也毫不關心。
這對徐佑來說,是非常虛無的東西。
但有的專家,卻并沒有徐佑這樣的品質。
陳平秋在結束了超導項目組的慶功宴后,也不忘繼續和自己學校實驗組的老師、學生們,繼續吃飯慶祝。
“恭喜陳教授取得項目成功,榮歸母校!”
實驗室的其他老師、學生們,紛紛向陳平秋敬酒,表示祝賀。
“陳教授,這次的項目,又是與什么相關的呢?”
“哎,這個是組織上要求嚴格保密的,可不能隨便說。等你們該知道的時候,自然就會知道了。”
酒過三巡之后。
陳平秋終于開始有了醉意。
因為醉酒而產生的興奮感,讓陳平秋越發的飄飄然了起來。
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