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rapporti - Deliverable

Approfondimenti e integrazioni sulla modellistica di sistema per cavi superconduttori AC in ReBCO o BSCCO e sviluppi preliminari per cavi DC in MgB2

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Approfondimenti e integrazioni sulla modellistica di sistema per cavi superconduttori AC in ReBCO o BSCCO e sviluppi preliminari per cavi DC in MgB2

In questo rapporto aggiuntivo sono riportati in dettaglio gli avanzamenti ottenuti nella modellistica di cavi superconduttori, dando particolare risalto ai passaggi logico-matematici impiegati. In particolare, sono riportati lo sviluppo di nuove formulazioni per la rappresentazione della energia trasferita al fluido criogenico e diversi esempi pratici ottenuti mediante modelli numerici. E’ inoltre mostrato lo sviluppo e l’applicazione di una metodologia per l’ottimizzazione della configurazione di cavi superconduttori coassiali in diverse condizioni operative.

L’applicazione di materiali superconduttori (SC) alla tecnologia dei cavi per il trasporto di grandi quantità di potenza, permetterebbe di superare alcuni limiti dei cavi convenzionali, quali le perdite di trasporto, pur richiedendo di operare a temperature criogeniche. Cavi SC potrebbero essere impiegati per alimentare grandi centri urbani o per collegare alla rete grandi impianti rinnovabili da aree remote. Dato che i cavi SC non hanno ancora raggiunto la maturità tecnologica, e necessario sviluppare modelli che descrivano il più realisticamente possibile il loro comportamento, per ottimizzarne la progettazione e le performance e per valutarne il comportamento nella rete elettrica e gli aspetti economici.

 

RSE ha già portato avanti attività di sviluppo ed implementazione di modelli al fine di simulare gli aspetti fondamentali dei cavi superconduttori. In questo rapporto aggiuntivo sono riportati in dettaglio gli avanzamenti ottenuti nella modellistica riguardo allo sviluppo di nuove formulazioni per la rappresentazione della energia trasferita al fluido criogenico a causa dell’attrito e al confronto dei risultati delle simulazioni numeriche con le nuove formulazioni rispetto alle precedenti; particolare attenzione viene dedicata ai passaggi logici-matematici, descritti in apposite appendici. Infine, sono stati descritti lo sviluppo e l’applicazione di una metodologia per l’ottimizzazione della configurazione di cavi superconduttori coassiali in diverse condizioni operative.

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