1、強磁場的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在材料科學(xué)、生物工程與醫(yī)療以及各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面均能發(fā)揮重要作用，強磁場實驗裝置能為這些領(lǐng)域的探索研究提供必要的實驗環(huán)境。40-T混合磁體項目是由國家發(fā)改委資助、由中國科學(xué)院強磁場科學(xué)中心承擔建設(shè)的國家大科學(xué)實驗裝置“穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置”的主要建設(shè)內(nèi)容之一。該試驗裝置于2016年年底在32mm室溫孔徑中獲得40-T穩(wěn)態(tài)磁場，它由外超導(dǎo)磁體和內(nèi)水冷磁體組成，其中外超導(dǎo)磁體線圈由Nb3Sn管內(nèi)電纜導(dǎo)體(CICC

2、)繞制而成，采用4.5K超臨界氦對26條線圈通道進行迫流冷卻。
　　CICC導(dǎo)體由多股超導(dǎo)股線和銅線經(jīng)過多級扭絞然后包套于不銹鋼鎧甲內(nèi)而成，屬于內(nèi)冷導(dǎo)體。超臨界氦在CICC導(dǎo)體內(nèi)部流動，受到摩擦阻力作用產(chǎn)生壓降和熱耗散，同時帶走導(dǎo)體在勵磁過程中產(chǎn)生的熱量。CICC摩擦因子的測量與分析是優(yōu)化磁體線圈冷卻策略、提高磁體運行性能的有效途徑。本文旨在通過分析超臨界氦在40-T混合磁體外超導(dǎo)磁體各線圈的摩擦因子，以優(yōu)化磁體低溫冷卻回路和熱力

3、學(xué)工況，從而提高40-T混合磁體外超導(dǎo)磁體的低溫穩(wěn)定性，為該裝置達到更高的磁場提供保障。
　　Katheder經(jīng)驗公式被廣泛地用于CICC摩擦因子的計算，但由于40-T混合磁體線圈各支路的CICC導(dǎo)體結(jié)構(gòu)獨特，若采用該公式來計算40-T混合磁體外超導(dǎo)磁體線圈內(nèi)的流動摩擦因子，會存在較大誤差，因此，需要修正Katheder經(jīng)驗公式來輔助該裝置線圈內(nèi)的流動狀態(tài)和壓降等方面的分析和研究。
　　本文通過采用氦流體進行建模分析的方法對