Projektová činnosť

Národné

Vysokoteplotná supravodivá cievka pre motory elektrických a hybridných lietadiel
High temperature superconducting coils in motors for electric and hybrid aircrafts
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Pardo Enric, PhD.
Anotácia: Elektromotory s plne supravodivými vinutiami sa javia ako mimoriadneperspektívne z hľadiska požadovanejhustoty výkonu pre komerčné použitie v hybridných a elektrickýchlietadlách. Tie sú schopné dosiahnuť zníženieemisií CO2 v atmosfére o 75 % a emisií NOx o 90 %, čo je v súlade scieľmi ACARE Flightpath 2050 EurópskejÚnie. Supravodivé elektromotory však môžu prispieť tiež k ekologickejšeja čistejšej námornej, či riečnej lodnejdoprave. Aj napriek rozsiahlemu výskumu ostávajú do dnešných dní viaceréelektro-magnetické a elektro-tepelnévlastnosti supravodivých cievok v podmienkach využitia ako vinutímotorov do značnej miery neznáme, jednak zdôvodu chýbajúcich meraní v rozsahu požadovaných teplôt (medzi 20 – 40K), ako aj metód počítačových simuláciía výpočtov supravodivých motorov.Cieľom tohto projektu je získanie nových poznatkov z tejto oblasti avývoj metód numerického modelovaniaumožňujúcich návrh budúcich supravodivých motorov. Plánovaná práca máambíciu priniesť nové poznatky vnasledujúcich oblastiach, z ktorých každá predstavuje samostatný cieľ:• Merania striedavých strát cievok (približne 100 závitov) v podmienkachvlastného poľa pri teplotách 40 K alebonižších, na izolovaných ako aj na neizolovaných cievkach z REBCOsupravodivých vodičov. Výsledky týchtomeraní budú významným príspevkom sami osebe a budú tiež využité naoverenie numerických modelov.• Tepelná stabilita a ochrana pri náhlom prechode týchto typov cievokpri nízkych teplotách (40 K a nižších).Cieľom týchto meraní bude overenie elektro-tepelného modelu.• Vývoj vlastnej numerickej metódy pre elektro-magnetické aelektro-tepelné modelovanie plne supravodivýchelektrických motorov, dvojrozmernej (2D) ako aj trojrozmernej (3D).Výpočtový program bude plne paralelizovanýpre počítačové klastre. Výpočty budú overované porovnaním sexperimentálnymi výsledkami.• Modelovanie striedavých strát a demagnetizácie v skrížených poliach vizolovaných a neizolovaných cievkach
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2023
Pokrokový MgB2 supravodič bez difúznej bariéry
Advanced MgB2 superconductor without diffusion barrier
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kováč Pavol, DrSc.
Anotácia: Podstatou projektu je pripraviť a optimalizovať spôsob prípravy supravodivého kompozitného drôtu (vlákna) metódou infiltrácie horčíka do bóru. Hlavný dôraz bude kladený na jednoduchosť prípravy (bez difúznej bariéry), ďalej dostupnosť a vhodnosť použitých obalových materiálov a ich elektromechanických vlastností. Vlastnosti supravodivého jadra MgB2 bude možné ovplyvniť technologickou prípravou, žíhacími podmienkami, ako aj možným dopovaním. Použiť možno napríklad uhlík a jeho zlúčeniny, alebo iný chemický prvok požadovaných vlastností a rozmerov, ktoré výrazne nepresahujú koherenčnú dĺžku a môžu tak pôsobiť ako centrum záchytu magnetického poľa. Výberom vhodných materiálov a technologických postupov sa bude sledovať vplyv na mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a supravodivé vlastnosti: kritická prúdová hustota pri teplotách v rozsahu 4,2 – 20 K, kritická teplota, konektivita, straty v striedavom magnetickom poli. Úlohou projektu bude tiež skúmanie možností vytvárania supravodivých spojov
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2021
Supravodivé vinutia z homogénnych MgB2 drôtov s trubičkovými vláknami
Superconducting coils made of uniform MgB2 wires with tubular filaments
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kováč Pavol, DrSc.
Anotácia: Cieľom tohto projektu je vyvinúť proces infiltrácie/difúzie (IMD) pre dlhé a homogénne supravodivé drôty s trubicovými MgB2 vláknami majúcimi vysoké inžinierske prúdové hustoty merané v cievkach chladených tuhým dusíkom a pracujúcich v tzv. perzistentnom móde. Hlavným cieľom je zvýšiť tri krát inžiniersku prúdovú hustotu v dlhých IMD MgB2 drôtoch v porovnaní s komerčne vyrábanými metódou prášok-v-trubke (PIT) a to zvlášť v magnetických polí 1-5T a teplotách okolo 20K.
Doba trvania: 1.7.2019 – 30.11.2021
MAPKO – Magnetické plášte z kompozitov supravodič/feromagnetikum
Magnetic cloaks from superconductor/ferromagnet composites
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Gömöry Fedor, DrSc.
Anotácia: Zhotovenie magnetického plášťa, umožňujúceho skryť predmety s magnetickými prejavmi pred magnetickým detektorom, poskytuje priestor na experimentálne skúmanie viacerých fundamentálnych problémov elektromagnetizmu a tiež na hľadanie nových riešení praktických problémov tienenia a formovania magnetických polí. Navrhovaný projekt je zameraný na vývoj metód návrhu a zhotovenia magnetických plášťov, ktoré by takéto skúmanie umožnili. Základnou charakteristikou, ktorú budeme sledovať, je magnetická neviditeľnosť, teda absencia magnetického prejavu plášťa alebo doňho vloženého „magnetického nákladu“ vo vonkajšom priestore. Teoretické predpovede, ako sa dá úplná neviditeľnosť dosiahnuť, predpokladajú také vlastnosti materiálov, ktoré sa v praxi nedajú dosiahnuť, a predpokladajú dokonalé a jednoduché tvary bez obmedzenia ich rozmerov. Preto dôležitou časťou projektu bude hľadania a testovanie nových numerických modelovacích metód, ktoré by tieto podstatné aspekty reálnych kompozitných objektov zahŕňali. Vďaka nim by sme chceli zhotoviť plášte, ktoré budú pre jednosmerné a striedavé polia s frekvenciami do 1000 Hz spĺňať podmienku neviditeľnosti na 99%. Z hľadiska možných aplikácií chceme náš výskum zamerať týmito smermi: a) Vytvorenie priestoru pre biologické experimenty s odtieneným poľom Zeme a umelých zdrojov prítomných v urbánnom prostredí. Priestor valcového tvaru s izbovou teplotou by mal umožňovať jednoduchú výmenu a manipuláciu s obsahom a jeho rozmery presahovať priemer 50 mm a výšku 150 mm. b) Návrh a zhotovenie plášťa pre magnetické pole na úrovni 0.1 T s objemom prevyšujúcim 1000 cm3, ktorý by mohol chrániť citlivú elektroniku alebo umožňoval napríklad zváranie jednosmerným elektrickým oblúkom v blízkosti elektrických strojov generujúcich takéto rozptylové pole. c) Skúmanie silového pôsobenia nehomogénneho magnetického poľa na magnetický plášť a možností magnetického pohonu pomocou regulácie magnetického momentu kompozitu supravodič/feromagnetikum.
Doba trvania: 1.7.2017 – 28.2.2021