dopracowanie (1).pdf

(560 KB) Pobierz

Rys historyczny:

1883 Karol Olszewski i Zygmunt Wróblewski skraplają powietrze, tlen i azot (77 K)

1898 James Dewar stosuje izolację próżniową i skrapla wodór (20,3 K)

1908 Kammerlingh Onnes skrapla hel (4,2 K) i odkrywa nadprzewodnictwo w rtęci

1911 Kammerlingh Onnes odkrywa nadprzewodnictwo w rtęci

1950 Collins uruchamia seryjną produkcję skraplarek helu

1986 Bednorz i Mueller odkrywają nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe (obecnie 135 K)

2010 Uruchomienie nadprzewodzącego akceleratora LHC w Genewie (ponad 2000

nadprzewodzących magnesów o łącznej długości 30 km)

2020 Planowane uruchomienie nadprzewodnikowego reaktora termojądrowego ITER w Cadarache

Temperatury krytyczne nadprzewodników niskotemperaturowych

1,2 K Ta

3,4 K V

3,7 K Pb

4,2 K NbTi

4,5 K

5,4 K

7,2 K

9,6 K

Efekt Meissnera

Linie pola magnetycznego, przedstawione za pomocą strzałek, są wypychane z

wnętrza nadprzewodnika znajdującego się poniżej temperatury krytycznej.

Chłodziarki Braytona:

Mechanizmy transportu ciepła

–

Przewodzenie ciepła przez ciało stałe

–

Przewodzenie ciepła przez gazy

�½





–









Promieniowanie cieplne

�½











(



)

–

Przewodzenia ciepła na styku dwóch ciał stałych

Izolacje termiczne

–

Pianki izolacyjne wypełnione gazem

Ograniczenie przewodzenia ciepła przez c. stałych

–

Materiały o niskiej przewodniości cieplnej

–

2% frakcji stałej w całej objętości pianki

–

Ścianki komórek o bardzo małej pow. przekroju

Ograniczenie konwekcji cieplnej gazów

–

Małe wymiary komórek

Ograniczenie przewodzenia ciepła przez gazy

–

Gazy o niskiej przewodności cieplnej

–

W temp. kriogenicznych gazy w komórkach się skraplają – powstaje próżnia

Ograniczenia promieniowania cieplnego

–

Małe różnice temp. pomiędzy przeciwległymi ściankam

Zalety:

–

Niska cena

–

Szeroko dostępne

Wady:

–

Stosunkowo wysoka przewodność cieplna

–

Wysoka kurczliwość termiczna

Zastosowanie:

–

Krótkotrwale użytkowany sprzęt kriogeniczny

–

Izolacja próżniowa

Ograniczenie przewodzenia ciepła przez gazy

–

Wysoka próżnia

Ograniczenie promieniowania cieplnego

–

Ścianki naczynia od strony próżni pokryte materiałem o niskiej emisyjności

Zalety:

–

Stosunkowo łatwo wykonać – krótki czas wytwarzania próżni izolacyjnej

–

Bardzo niskie wartości strumienia ciepła w niskich zakresach temperatur

Wady:

–

Stosunkowo wysokie wartości strumienia ciepła w wysokich zakresach temperatur

–

Duża czułość na poziom próżni

–

Bardzo wysokie dopływy ciepła przy nagłej utracie próżni

Zastosowanie:

–

Niewielkie urządzenia kriogeniczne i fiolki laboratoryjne

–

Urządzenia kriogeniczne o niewielkich objętościach przestrzeni próżniowej, gdzie nie jest

możliwe zastosowanie innej wysokoefektywnej izolacji termicznej.

Izolacja proszkowa wypełniona gazem/próżniowa

–

Ograniczenie przewodzenia ciepła przez ciało stałe

–

Niska przewodność cieplna proszków i włókien szklanych

–

Duża długość i małe pow. przekroju poprzecznego włókien szklanych

–

Cienkie ścianki mikrosfer szklanych

–

Duże wartości oporu kontaktu pomiędzy ziarenkami proszków/ włóknami szklanymi

Ograniczenie konwekcji ciepła (izolacje wypełnione gazem)

–

niewielki przestrzenie pomiędzy ziarnami proszków/włóknami szklanymi

Ograniczenie przewodnictwa cieplnego gazów (izolacje próżniowe)

–

Wysoka próżnia

Ograniczenie promieniowania cieplnego

–

Małe różnice temperatur pomiędzy ziarnami proszków/włókien

–

Dodatki odblaskowe: Al, Cu, Złoto

Co wpływa na parametry:

–

Rodzaj wypełnienia

–

Poziom próżni

–

Wielkość ziaren proszków

–

Zalety:

–

Gęstość proszków

Ilość dodatków odblaskowych

Niska przewodność cieplna (w dobrych warunkach próżniowych)

Nie wymaga warunków próżni wysokiej

Stosunkowo dobra efektywność izolacyjna w przepadku izolacji wypełnionych gazem

Właściwości nośne (nie wymaga dodatkowych wsporników zbiorników wewnętrznych)

Stosunkowo niskie koszty produkcji proszków i wytwarzania izolacji

Proszki mają właściwości sorpcyjne – w przypadku wolnej degradacji próżni gaz

absorbowany jest na pow. proszków co pozwala na długotrwałe utrzymywanie dobry

warunków próżniowych

Wady:

–

Potrzeba stosowania bardzo drobnych sit przy pompach próżniowych – znaczne wydłużenie

czasu wytwarzania próżni

–

Zjawisko samokompresji proszków w wyniku cyklicznych skurczy termicznych zbiorników

wewnętrznych

Zastosowanie:

–

Duże i bardzo duże systemy kriogeniczne (skraplarki gazów, kriogeniczne separatory gazów),

zbiorniki na gazy skroplone o wysokim cieple odparowania (LNG, N

, O

, Air, Ar)

–

Aplikacje w których wytworzenie i utrzymywanie próżni wysokich jest trudne lub niemożliwe

–

Wielowarstwowa izolacja próżniowa SUPERIZOLACJA

Materiał ekranów radiacyjnych:

–

Materiał ekranów: jedno lub dwustronnie metalizowany Mylar, Kapton, Dracon, grubość

materiału: 5 – 75 mm

–

Materiał powlekający: Al, Złoto, Cu, srebro – gr. warstwy: 0.05 do 0.1 mm (500 – 1000 Å)

–

Perforacja: średnica otworów 1 – 3 mm, pow. perforacji: 0.1 – 0.3% pow. całkowitej

Materiał przekładki:

–

pojedyncza/podwójna siateczka jedwabna

–

pojedyncza/podwójna siateczka nylonowa

Plik z chomika:

hermiasta

Inne pliki z tego folderu:

dopracowanie (1).pdf (560 KB)
dopracowanie do opracowania z krio.docx (604 KB)
Opracowanie-krio.doc (1002 KB)

dopracowanie (1).pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: