1、超導(dǎo)電機(jī)是利用超導(dǎo)技術(shù)及超導(dǎo)材料研制的一種高性能電機(jī)，與傳統(tǒng)的電機(jī)相比具有效率高、能耗少、體積小、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用市場(chǎng)而受到廣泛關(guān)注。二硼化鎂超導(dǎo)材料的臨界溫度為39K，是一種介于高溫超導(dǎo)材料和低溫超導(dǎo)材料之間的新型超導(dǎo)材料，在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的可行性和經(jīng)濟(jì)性，存在著廣闊的應(yīng)用前景。低溫系統(tǒng)是超導(dǎo)電機(jī)最基本的系統(tǒng)之一，本文的研究目標(biāo)是為二硼化鎂超導(dǎo)電機(jī)的研究提供低溫支持。
　　首先，本文通過(guò)對(duì)比分析幾種低溫工質(zhì)的物性

2、以及不同冷卻方式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了符合二硼化鎂超導(dǎo)電機(jī)要求的冷卻方式，設(shè)計(jì)出了多用途的低溫系統(tǒng)，確立了整體冷卻方案并設(shè)計(jì)出了符合低溫系統(tǒng)工作要求的低溫離心泵。采用數(shù)值模擬的方法對(duì)離心泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)果驗(yàn)證了離心泵的理論設(shè)計(jì)方法對(duì)于低溫工況是適用的。研究了葉片出口角對(duì)低溫離心泵性能的影響，發(fā)現(xiàn)低溫工況下，后向葉輪離心泵β2A=22°～28°時(shí)效率較高。
　　其次，本文確定了冷頭換熱器的材料以及換熱器的形式——紫銅塊多通道冷頭換熱器。

3、對(duì)冷頭換熱器各結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并且進(jìn)行多種方案的對(duì)比分析，從中選出了最佳設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對(duì)換熱器進(jìn)行仿真模擬，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性，所設(shè)計(jì)的冷頭換熱器性能良好。
　　然后，本文對(duì)低溫工質(zhì)氦氣經(jīng)過(guò)低溫系統(tǒng)各部件時(shí)的換熱進(jìn)行了分析，建立了低溫系統(tǒng)冷卻以及冷量傳播過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)一維動(dòng)態(tài)模擬，得到了氦氣流經(jīng)各部件時(shí)的溫度分布以及各低溫部件的溫度隨時(shí)間的變化過(guò)程，預(yù)測(cè)了整個(gè)超導(dǎo)電機(jī)系統(tǒng)的降溫時(shí)間。
　　最后，本文通