Dissertação
Electromagnetic Formulations for HTS Coated Conductors and HTS Tape Topologies Using the Finite Element Method EVALUATED
A simulação em FEM de HTS-CC e topologias de fitas HTS tem grande interesse em diversas aplicações, desde sistemas de energia elétrica, à saúde e à investigação em física e engenharia. Diferentes formulações eletromagnéticas têm sido usadas e implementadas em FEM para simular HTS-CC e topologias de fitas HTS, sendo tipicamente exigentes em recursos computacionais. Recentemente, formulações mistas que usam combinações de diferentes formulações têm sido propostas, mostrando ser consideravelmente mais rápidas que formulações convencionais. Diferentes formulações apresentam características distintas, dependendo das condições de simulação, da geometria e do modelo HTS usados. Apresenta-se uma revisão das formulações eletromagnéticas propostas na bibliografia, especificamente para simulação em FEM de HTS-CC e topologias de fitas HTS, com foco na sua implementação em software FEM. Alguns aspetos de implementação que estão em falta na bibliografia são também propostos, especificamente para as formulações T-A e T-ɸ. Adicionalmente, são desenvolvidas simulações FEM para HTS-CC e topologias de fitas HTS relevantes, tendo em consideração as implementações das formulações estudadas. Os resultados de simulação são analisados, tal como as respetivas conclusões em relação a vantagens e desvantagens, pontos fortes e limitações, para cada formulação, tendo em conta a geometria e condições de simulação. A formulação T-A mostrou ser a mais interessante para simulações FEM de topologias de fitas HTS, sendo consideravelmente mais eficiente em termos de recursos computacionais que as formulações convencionais. Conformemente, simulações FEM são desenvolvidas para duas topologias de fitas HTS, nomeadamente cabos HTS TSTC e CORC, utilizando a formulação T-A, cujos resultados são também discutidos.
junho 1, 2022, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Associado