Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2018-01-04 | 332 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рис. 3.21. Эффект Дебая | Магнетокалорические тепловые насосы-устройства, использующие свойства парамагнетиков выделять тепло под действием напряженности магнитного поля (процесс намагничивания) и поглощать тепло при прекращении действия напряженности магнитного поля (процесс размагничивания). |
Данный эффект известен, как магнитное охлаждение Дебая (эффект Дебая) рис. 3.21. Магнетокалорический тепловой насос используется в одном из двух практически применяемых методов получения температур ниже 0,3 К (другим методом является растворение жидкого гелия 3He в жидком 4He).
Рис. 3.22. Эффект Дебая | Образец из парамагнитной соли подвешивается на нити в трубке, заполненной газообразным гелием под небольшим давлением. Газообразный гелий обеспечивает контакт с ванной жидкого гелия, охлаждаемой испарением жидкости под пониженным давлением. Во время работы в ванне поддерживается, более низкое давление, обычно соответствующее температуре 1K. Рис. 3.22. |
За счет теплопроводности газа парамагнитная соль охлаждается до температуры гелиевой ванны. Затем включается магнитное поле. В процессе намагничивания соль нагревается. Ориентирование магнитных ионов вдоль магнитного поля уменьшает энтропию. Тепло от соли отводится в гелиевую ванну, и температура соли снова становиться равной 1K.
Далее газ, который окружает образец и находится с ним в тепловом контакте, откачивается и после этого производится выключение магнитного поля. В процессе адиабатического размагничивания энтропия и энергия магнитных ионов частично восстанавливается за счет энергии решётки, и температура соли заметно понижается.
Магнитокалорическим эффектом (МКЭ) называют изменение температуры магнетика в результате выделения или поглощения тепла при воздействии магнитного поля на вещество в адиабатических условиях. Для реализации диабатических условий необходима адиабатическая оболочка, изолирующая магнетик от тепловых потоков со стороны окружающей среды. Адиабатический процесс возможен также при быстром включении и выключении магнитного поля, когда теплопередачей можно пренебречь. По существующей терминологии к МКЭ не относят тепловые эффекты, обусловленные необратимым выделением тепла при намагничивании и перемагничивании ферромагнетиков за счет магнитного гистерезиса, магнитной релаксации и токов Фуко. Необратимое выделение тепла в ферромагнитных и ферримагнитных материалах в переменных магнитных полях широко известно и наблюдается при их техническом использовании в качестве сердечников дросселей и трансформаторов. Значительно менее известен МКЭ. Хотя он был открыт более ста лет тому назад, однако в настоящее время к нему проявляется значительный интерес. Его исследование позволяет получить важную информацию о характеристиках магнитного упорядочения, обменных и магнитокристаллических взаимодействиях, о трансформации магнитных структур при действии магнитного поля. Большие значения МКЭ в некоторых редкоземельных магнетиках создают реальные возможности для разработки магнитных холодильных устройств, эффективно работающих в заданных температурных интервалах.
|
В настоящее время рассчитаны теплонасосные и холодильные циклы и разрабатываются МХМ для различных температурных областей, каждая из которых имеет свою специфику. Здесь можно условно выделить область сверхнизких температур, интервалы температур 4,2 - 20 К, 20 - 77 К, 77 - 300 К и область комнатных температур. Рассчитаны тепловые циклы, основанные на эластокалорическом эффекте. В последние годы проявляется интерес к созданию МХМ для бытовых и производственных целей в области комнатных температур. Применяемые в настоящее время холодильные установки, работающие на газе фреоне, не отвечают экологическим требованиям, поскольку фреон разрушает озоновый слой в атмосфере. Прогресс в разработке МХМ, работающих в области комнатных и более низких температур, сдерживается необходимостью использования в МХМ достаточно сильных магнитных полей. Несмотря на имеющиеся трудности, в перспективе рынки сбыта МХМ могут стать довольно велики, благодаря их использованию в холодильниках и рефрижераторах, работающих без фреона, кондиционерах, ЯМР - томографах, для охлаждения водорода и природных газов, для охлаждения ИК- датчиков, для сохранения биологических объектов и т.д.
|
Контрольные вопросы
1. Какие виды теплообмена используют в аппаратах теплового насоса?
2. Какова роль испарителя, конденсатора в тепловом насосе?
3. Теплообменные аппараты, каких конструкций применяются в качестве испарителя и конденсатора?
4. Какое влияние оказывают масло, воздух, вода, механические загрязнения на работу теплообменных аппаратов?
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!