中文摘要：

课题根据高温超导带材的结构、材料特性，研究了电流分配与生热机理，建立了高温超导带的热力学模型，并通过带材的大电流冲击实验校验了理论模型。根据高温超导带材大电流冲击下的热力学模型，建立了高温超导线圈在大电流冲击下的热力学模型，并通过有限元方法对模型进行仿真研究；在理论与仿真研究中充分考虑气液两相流对传热的影响，系统的研究了不同换热边界在不同换热区域对传热规律及其对高温超导线圈热稳定性的影响；根据高温超导线圈大电流冲击下理论模型的研究结果，设计并研制了两种不同传热边界的高温超导线圈，并对线圈进行大电流冲击实验研究，通过实验系统的研究了大电流冲击后高温超导线圈的超导态恢复规律、不同冲击时间长度下冲击电流的幅值与恢复时间之间的关系、得出了高温超导线圈在大电流冲击下的热稳定性判据。通过大电流冲击的系列实验后，在高温超导线圈烧坏前未观察到线圈性能的退化。通过本课题的研究，建立了高温超导线圈在大电流冲击下的热力学理论模型，解决了高温超导线圈内部传热物理参数的等效问题，得出了高温超导线圈在大电流冲击下热稳定性判据，从而为高温超导线圈的设计和保护及其在新型超导电力装置中的应用提供理论和实验依据。