47325 Storskala superlederteknologi

2018/2019

Du vil i dette kursus udvikle en multifysisk ingeniørværktøjskasse, der muliggør kvalitativ evaluering af storskala- og anvendt energiteknologi med materialefysik og superledning som udgangspunkt. Kurset fokuserer på anvendelse af superlederteknologi i bl.a. fusionskraftværker, vindmøllegeneratorer og stærkstrømskabler. Kurset er en ny udgave af det tidligere 10308 og efterfølges af et eksperimentelt projektbaseret kursus i juni (3-ugers).
Kursusinformation
Large-scale superconductor technologies
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F1A (man 8-12)
Campus Lyngby
Undervisningen vil foregå på Lyngby campus.
Forelæsninger og regneøvelser
Kurset vil blive evalueret i løbet af kursusperioden.
13-uger
F1A
Mundtlig eksamen
7-trins skala , ekstern censur
10308
10308
Superledning: Fysik og Anvendelser
10303 , Faststoffysik og Nanoskala Materialefysik
Minimum 8
Anders Christian Wulff , Risø Campus, Bygning 238, Tlf. (+45) 4677 5783 , anwu@dtu.dk
Asger Bech Abrahamsen , Risø Campus, Bygning 115 , asab@dtu.dk
Niels Bech Christensen , Lyngby Campus, Bygning 307, Tlf. (+45) 4525 3206 , nbch@fysik.dtu.dk

47 Institut for Energikonvertering- og lagring
10 Institut for Fysik
46 Institut for Vindenergi
Europæisk Spallationskilde, ESS, Lund
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
At give den studerende en kvalitativ forståelse af storskala og anvendt energirelateret superlederteknologi: superlederbegreber og teori, fabrikation og karakterisering, tekniske anvendelser og energiomkostninger i relation til energiteknologier.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Gøre rede for de mest relevante højdepunkter i superledningens historie
  • Beskrive Ginzburg-Landau teorien for superledere og udlede nøgleparametrene
  • Gøre rede for begreberne fluks-pinning og tabsmekanismerne i superledere i relation til energiteknologier
  • Beskrive fremstillingsmetoder for superledere
  • Udvælge specifikke relevante karakteriseringsteknikker for superledere
  • Evaluere og udvælge termisk-mekaniske og elektromagnetiske modeller på superledersystemer i relation til fysiske systembegrænsninger og -krav
  • Argumentere for hvilke type superleder, der er mest velegnet til specifikke storskala- og energiteknologier
  • Anvende metode med sammenlignelige nøgleparametre for superledende storskala- og energiteknologier
  • Beskrive en generel energisystemevaluering, herunder energiomkostningsanalyser anvendt på forskellige energiteknologier
Kursusindhold
Kurset giver en introduktion til nøglebegreber for superledere med vægt på kritiske parametre, magnetiske effekter, herunder fluksindtrængning og -kvantisering, type I og II superledere (London og Ginzburg-Landau teorier), pinning af magnetisk fluks og tabsmekanismer. Fabrikations- og karakteriseringsteknikker gennemgås mht. kritiske parametre og drift af tekniske systemer som fusionskraftværker og "smart-grid" forsyningskabler. Superledende vindturbinegeneratorer gennemgås mht. termomekaniske og elektromagnetiske systemkrav. Kurset giver også en introduktion til evalueringsmetoder for energisystemer og anvendelse af energiomkostningsvurderinger ("cost-of-energy") for forskellige energiteknologier.
Litteraturhenvisninger
Superconductivity: An Introduction, 3rd Edition
Reinhold Kleiner and Werner Buckel
ISBN: 978-3-527-41162-7
I kurset anvendes alene undervisningsmateriale som er gratis tilgængelig for den studerende via fx www, DTU Bibliotek, DTU Inside.
Bemærkninger
Sessioner med oplæg fra superlederindustrien og European Spallation Source (ESS) indgår også i kurset.
Sidst opdateret
01. maj, 2018