Криоге́ника (от слов греч. κρύος «холод, мороз» + γένος «род, происхождение») — раздел физики низких температур, изучающий закономерности изменения свойств различных веществ в условиях крайне низких («криогенных») температур. Кроме этого, этим термином обозначают технологии и аппаратно-методические средства работы в условиях низких температур. Также определяется как область науки, охватывающая исследование, развитие и применение криогенной техники.
В 1971 году Международный институт холода принял рекомендацию, согласно которой криогенными температурами следует называть температуры ниже 120 Кельвинов (температура конденсации природного газа) до температуры 0,7 K (температура получения жидкого гелия под вакуумом). Все температуры ниже 0,3 K — это область сверхнизких температур, для получения которых используются специальные методы охлаждения.
Методы получения низких температур
Холодильные циклы
Обратный Цикл Карно
Дроссельный цикл
Цикл построен на изоэнтальпийном охлаждении при прохождении через дроссель.
Источники холода в цикле
Дросселирование
Дросселирование — понижение давления за счёт проталкивания вещества через узкое проходное сечение. Не является источником холода, а лишь реализует процесс снижения температуры. Источник холода — такое устройство, в котором происходит изменение энтальпии. Дросселирование же — это изоэнтальпийный процесс.
Детандирование
Детандирование — адиабатное расширение потока вещества с получением внешней работы (происходит от фр.). Различаются детандеры: поршневые, турбо, роторные и др. типов. Детандер является одним из основных источников «холода» (наряду с компрессором в криогенном цикле). Адиабатный КПД поршневых детандеров может достигать 90 % и более, у турбодетандеров при высоких температурах указанный параметр не превышает 70 % (при снижении рабочего диапазона температур КПД снижается).
Адиабатическое размагничивание
Адиабатическое размагничивание — метод получения температур ниже 0,7 K. Метод основан на эффекте выделения теплоты из парамагнитных солей при их намагничивании и последующем поглощении теплоты при их размагничивании.
Так же существует ядерное адиабатическое размагничивание. В настоящий момент при помощи этого метода достигнута наинизшая температура.
См. также
- Криоагент
- Воздухоразделительные установки
- Рефрижератор растворения
- Видео на ТВ-канале "Наука 2.0" Большой скачок. Криогеника.
Рекомендуемая литература
- Выгодин В. Индустрия холода в XXI веке (рус.) // Империя Холода : журнал. — М., 2004. — № 11.
- Зайцев А.В.Криогеника в начале XXI века (рус)//журнал НИУ ИТМО.- СПб.,2014. - №1
- Мендельсон К. Физика низких температур. — М.: ИЛ, 1963. — 277 с.
 |
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .