Kriogenika. Podstawy i zastosowania

chłodnictwo
79
PLN
Kriogenika. Podstawy i zastosowania
out_of_stock
Dostępność:
brak towaru
Cena: 79,00 zł
Cena netto: 75,24 zł
egz.

  Słowo kriogenika pochodzi od słów greckich "kruos" co oznacza "zimno" i "genos" - "pochodzenie" lub "tworzenie", a pojęcie to zostało zaproponowane przez Heike Kamerlingh-Onnesa, który po raz pierwszy skroplił hel w roku 1908, a następnie odkrył zjawisko nadprzewodnictwa w roku 1911. Obecnie pojęcie kriogenika stosuje się na okreœlenie metod uzyskiwania i wykorzystywania temperatur niSszych od 120 K, a dokładnie 111,1 K, tj. temperatury wrzenia metanu pod ciœnieniem normalnym. Temperatura wrzenia ciekłego metanu jest umownš granicš wyodrębniajšca kriogenikę z chłodnictwa ustanowionš w 1971 roku przez XIII Międzynarodowy Kongres Chłodnictwa. Przedmiotem kriogeniki sš więc zjawiska zachodzšce w temperaturach bardzo niskich w porównaniu z temperaturš otoczenia wynoszšcš około 300 K.
      Ksišżka "Kriogenika - podstawy i zastosowania" autorstwa Macieja Chorowskiego stanowi przystępnie napisane wprowadzenie w dziedzinę uzyskiwania i wykorzystywania niskich i bardzo niskich temperatur. W zwięzły sposób podane sš podstawy termodynamiczne uzyskiwania temperatur kriogenicznych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na trzeciš zasadę termodynamiki, wskazujšcš zarówno na nieosišgalnoœć temperatury zera bezwzględnego, jak i dšżenie do zera w bardzo niskich temperaturach takich wielkoœci fizycznych jak ciepło właœciwe czy moduł sprężystoœci. Omówione sš termodynamiczne metody optymalizacji urzšdzeń i systemów kriogenicznych wynikajšce z drugiej zasady termodynamiki i oparte o zasadę minimalizacji produkcji entropii. W ksišżce rozważone sš wszystkie wykorzystywane w praktyce procesy prowadzšce do uzyskania niskich temperatur, zarówno stosowane do skraplania gazów takich jak hel, wodór, neon, składniki powietrza i metan, jak i umożliwiajšce uzyskiwanie temperatur poniżej 1 K np. poprzez adiabatyczne rozmagnesowanie soli paramagnetycznych, rozcieńczanie 3He w nadciekłym 4He czy adiabatyczne zestalanie 3He. Ksišżka zawiera przystępnie podane schematy i opisane zasady działania skraplarek i chłodziarek kriogenicznych z uwzględnieniem nowoczesnych konstrukcji wykorzystujšcych regeneratory wykonane z materiałów magnetycznych w chłodziarkach Gifforda-McMahona oraz mieszaniny azotu i węglowodorów w chłodziarkach Joule-Thomsona. Omówione sš podstawy niskotemperaturowych metod rozdziału mieszanin gazowych, w tym destylacji powietrza stanowišcego podstawowe Ÿródło pochodzenia tlenu, azotu i argonu. Podane sš sposoby uzyskiwania helu z gazu ziemnego oraz metody skraplania gazu ziemnego, którego uzyskiwanie, transport i magazynowanie stanowiš bardzo dynamicznie rozwijajšcš się dziedzinę wykorzystywania technologii kriogenicznych. W obszerny sposób omówione sš izolacje stosowane kriogenice, których efektywnoœć często decyduje o opłacalnoœci stosowania technologii kriogenicznych. Ksišżka przedstawia niektóre z problemów zwišzanych z kriostatowanie urzšdzeń nadprzewodzšcych, w tym magnesów stosowanych np. w tomografach wykorzystujšcych zjawisko rezonansu magnetycznego. Ponieważ w przeważajšcej większoœci instalacji kriogenicznych stosuje się skroplone gazy, które po uwolnieniu do atmosfery kilkusetkrotnie zwiększajš swoja objętoœć, w otoczeniu urzšdzeń kriogenicznych mogš zaistnieć zagrożenia dla ludzi wynikajšce z niskich temperatur lub wyparcia tlenu przez odparowujšce czynniki kriogeniczne. W opracowaniu podano istotne dla bezpieczeństwa własnoœci ciekłych gazów w niskich temperaturach oraz zasady posługiwania się takimi gazami jak również reagowania na przypadki awaryjne. Ksišżka przeznaczona jest zarówno dla czytelników pragnšcych uzyskać podstawowš wiedzš na temat kriogeniki jak i dla inżynierów praktyków stosujšcych technologie kriogeniczne i posługujšcych się skroplonymi gazami w laboratoriach, przemyœle, rolnictwie, przetwórstwie żywnoœci oraz innych dziedzinach.
Spis treœci:

SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ

1 Wstęp
1.1 Rys historyczny rozwoju kriogeniki
1.2 Zastosowania kriogeniki

2. Własnoœci czynników kriogenicznych
2.1. Gazy uzyskiwane z powietrza, ozon i fluor
2.2 Metan i skroplony gaz ziemny
2.3 Hel
2.4 Wodór

3. Termodynamiczne podstawy uzyskiwania temperatur kriogenicznych
3.1. Trzecia zasada termodynamiki i jej znaczenie w fizyce oraz technice niskich temperatur
3.1.1 Konsekwencje trzeciej zasady termodynamiki
3.2 Temperatura a energia wewnętrzna ciała, energia stanu zerowego
3.3. Procesy prowadzšce do obniżenia temperatury ciała
3.3.1 Oziębianie zewnętrzne i wewnętrzne
3.4. Uogólniony proces oziębiania wewnętrznego ciała
3.5. Zmiany entropii ciał w wybranych odwracalnych procesach izotermicznych
3.5.1 Izotermiczne sprężanie gazu doskonałego
3.5.2 Magnesowanie substancji paramagnetycznej
3.5.3 Wydłużenie taœmy gumowej
3.6. Termodynamiczna ocena możliwoœci wykorzystania procesu do uzyskiwania niskich temperatur
3.7 Efektywnoœci termodynamiczne chłodziarek kriogenicznych

4. Procesy oziębiania wewnętrznego
4.1. Rozprężanie izentropowe z wykonaniem pracy zewnętrznej
4.1.1 Rozprężarki tłokowe
4.1.2 Rozprężarki turbinowe
4.2 Dławienie izentalpowe
4.2.1 Zawory dławišce
4.3 Wypływ swobodny ze stałej objętoœci
4.4 Ekspansja gazu przy stałej energii wewnętrznej
4.5 Obniżenie temperatury cieczy przez odparowanie
4.5.1 Obniżanie ciœnienia nad parami helu
4.6 Adiabatyczne rozmagnesowanie paramagnetyków
4.6.1 Adiabatyczne rozmagnesowanie jšdrowe
4.6.2 Substancje magnetyczne służšce do uzyskiwania temperatur powyżej 1 K
4.7 Rozcieńczanie 3He w 4He, chłodziarki rozcieńczalnikowe
4.8 Adiabatyczne zestalanie 3He (efekt Pomerańczuka)

5. Skraplanie gazów kriogenicznych
5.1 Idealny proces skraplania gazów. Praca minimalna
5.2 Dobór iloœci stopni wielostopniowej skraplarki kriogenicznej oraz poœrednich poziomów temperatur
5.2.1 Wpływ poœrednich poziomów temperatury skraplarek wielostopniowych
5.3 Skraplarki z rekuperacyjnymi wymiennikami ciepła
5.3.1 Stopień skraplarki z zewnętrznym Żródłem oziębiania
5.3.2 Stopień skraplarki z rozprężarkš
5.3.3 Stopień skraplarki z zaworem dławišcym
5.4. Stopnie chłodziarek z rekuperacyjnymi wymiennikami ciepła
5.4.1. Stopień chłodziarki z zewnętrznym Żródłem oziębiania
5.4.3. Stopień chłodziarki z dławieniem
5.5 Obliczanie parametrów obiegu wielostopniowej skraplarki lub chłodziarki kriogenicznej
5.6 Chłodziarki i skraplarki Joule'a-Thomsona
5.6.1. Bilans skraplarki Joule'a-Thomsona
5.6.2. Bilans chodziarki Joule'a-Thomsona
5.7 Skraplarki Claude'a
5.7 Skraplanie wodoru

6. Kriogeniczne chłodziarki gazowe
6.1. Chłodziarki Stirlinga
6.2. Chłodziarki Gifforda – MacMahona
6.3. Chłodziarki Solvaya
6.4. Rury pulsacyjne

6.5. Chłodziarki Vuilleumiera-Taconisa
6.6 Chłodziarki z rekuperacyjnymi wymiennikami ciepła

7. Rozdział mieszanin gazowych
7.1 Minimalna praca rozdziału mieszaniny gazowej
7.2 Termodynamiczne podstawy kriogenicznego rozdziału mieszanin gazowych
7.3 Kriogeniczne kolumny rektyfikacyjne
7.4 Rozdział powietrza na składniki
7.4.1. Kriogeniczne instalacje rozdziału powietrza
7.4.2. Niekriogeniczne metody rozdziału powietrza
7.5 Niskotemperaturowe procesy wydzielania helu z gazu ziemnego
7.6. Wytwarzanie wodoru, rektyfikacja deuteru


8. Wybrane zagadnienia wymiany ciepła w niskich temperaturach
8.1 Przewodzenie ciepła w niskich temperaturach
8.2 Konwekcja
8.3 Wymiana ciepła przez promieniowanie
8.4 Wymiana ciepła przy wrzeniu cieczy kriogenicznych

9. Kriogeniczne izolacje cieplne
9.1 Izolacje termiczne wypełnione gazem
9.1.1 Pianki izolacyjne
9.1.2 Gazowe izolacje proszkowe
9.2 Izolacje próżniowe
9.2.1 Izolacje proszkowo - próżniowe
9.3 Wielowarstwowa izolacja próżniowa
9.4 Izolacje próżniowe z czynnymi ekranami

10. Wybrane zagadnienia kriostatowania przewodników
10.1 Zjawisko nadprzewodnictwa i podstawowe własnoœci nadprzewodników
10.2. Kriostatowanie wysokopolowych magnesów wykonanych z nadprzewodników niskotemperaturowych
10.2.1 Nasycony hel I
10.2.2 Hel nadkrytyczny
10.2.3 Nadciekły hel II
10.2.4 Przewodnoœć cieplna helu II
10.2.5 Konwekcja wymuszona jednofazowego nadciekłego helu II
10.2.6 Przepływ dwufazowy nasyconego helu II
10.2.7 Opór cieplny Kapicy
10.2.8 Otrzymywanie He II w instalacjach kriostatowania nadprzewodników
10.3. Kriostatowanie urzšdzeń wykonanych z nadprzewodników wysokotemperaturowych
10.3.1 Technologie cienkowarstwowe wytwarzania taœm z nadprzewodników wysokotemperaturowych
10.3.2 Technologie rurkowe wytwarzania taœm z nadprzewodników wysokotemperaturowych
10.3.3. Optymalizacja temperatury pracy kabli nadprzewodzšcych

11. Wybrane kierunki rozwoju urzšdzeń i systemów kriogenicznych
11.1 Wykorzystanie mieszanin gazów w kriogenicznych chłodziarkach Joule'a-Thomsona
11.2 Skraplanie gazu ziemnego
12. Optymalizacj aurzšdzeń systemów kriogenicznych metodš minimalizacji generowania entropii
12.1 Wewnętrzne Żródła entropii w systemach kriogenicznych
12.1.1 Ciepło rozpraszane w niskich temperaturach
12.1.2 Rozprężanie gazu, przepływ ze spadkiem ciœnienia
12.1.3 Wymiana ciepła w temperaturach kriogeniczny

Szczegóły

ISBN 9788392155539
Autor Chorowski Maciej
Oprawa broszura
Rok wydania 2007
Format B-5
Stron 0

Opinie o produkcie (0)

Koszyk

produktów: 0

wartość: 0,00 zł

przejdź do koszyka »

Zaloguj się

123

W Y D A W C Y