Теплопередача в жидком гели температуры

В процессе совершенствования конструкции и освоения щирокого спектра теплоносителей от жидких металлов до жидкого гелия и разнообразных конструкционных материалов тепловыми трубами охвачен широкий диапазон рабочих температур (4...2000 К и выше). Реализация процессов испарения и конденсации, характеризующихся высокой интенсивностью теплообмена, обусловливает высокую эффективность теплопередачи тепловой трубы. [c.435]

В своих ранних экспериментах Пешков [48, 49] изучал теплопередачу в гелиевых ваннах, температура которых была ниже температуры насыщения. В его экспериментах использовался интерферометр Маха—Цандера, который позволял непосредственно наблюдать градиенты плотности в жидкости. Он приводит фотоснимки, на которых видна граница раздела жидкого гелия I и II. На фотоснимках Пешкова видны образования, которые, по-видимому, являются вихревыми зонами гелия I, распространяющимися в жидкий гелий II от границы раздела. К сожалению, эти наблюдения не позволяют объяснить отклонение от теоретической зависимости (15-12). [c.357]

Теплопередача между твердым телом и жидким гелием отличается рядом особенностей, обязанных большому теплосопротивлению границы между указанными средами. Наличие большого теплосопротивления приводит к возникновению на такой границе скачка температуры при наличии потока тепла от одной среды к другой. Величина этого скачка пропорциональна величине потока тепла и изменяется по закону с температурой. [c.128]

Из вышеприведенных данных следует, что наилучшими теилопередаю-щими средами являются несверхпроводящие металлы и жидкий гелий. Однако из них же следует, что главными источниками трудностей при самых низких температурах являются большое тепловое сопротивление контактного слоя между двумя средами и низкая теилоироводность самих солей. Улучшение теплопередачи между двумя средами может быть достигнуто путем создания более тесного контакта на большой площади. Плохая теплопроводность самих солей приводит к тому, что даже тогда, когда материал соли находится в хорошем тепловом контакте с охлаждаемой средой, только лишь внешний слой соли активно участвует в процессе. В некоторых случаях это обстоятельство является не очень серьезным. Если теплоемкость исследуемого вещества намного меньше теплоемкости соли, то все же еще могут быть получены достаточно низкие температуры. Однако в случае, когда теплоемкость вещества велика, а также в случае, когда в нем выделяется значительное количество тепла (нанример, в экспериментах по электропроводности или теплопроводиости), может иметь место заметная разница между температурой вещества и температурой массы соли. В этих случаях нельзя определять температуру вещества, исходя из значения термометрического параметра соли. [c.561]

Работа ключа, предложенного Кюрти [323, 324J, основывается на том факте, что теплопроводность жидкого гелия при низких температурах становится довольно плохой (см. п. 71). Теплопередача может осуществляться не через узкую трубку, а через тонкий слой жидкого гелия. [c.591]

Казалось бы, что наличие в гелии II специфического конвекционного механизма теплопередачи, объясняемого встречным движением сверхтекучей и нормальной компонент, должно было бы обеспечить отсутствие температурных градиентов на границе твердого тела, рассеивающего тепло. Однако П. Л. Капица (1941) обнаружил температурные скачки вблизи нагретых поверхностей, погруженных в гелий И. Впоследствии это явление было более подробно изучено Э. Л. Андроникашвили и Г. Г. Мирской (1955), которые показали, что в тонких пристенных слоях градиент температуры может достигать 2000 epadI M и что скачок температуры вдали от Я-точки пропорционален 1/Т . Этому явлению, получившему название скачка Капицы, посвящено большое количество работ, проведенных в различных странах. Теория этого явления дана И. М. Халатниковым (1952) (см. также И. Л. Бекаревич и И. М. Халатников, 1960), который показал, что решающим фактором является акустическая жесткость материала тепловыделяющего тела (произведение плотности на скорость звука). Именно соотношение между акустическими жесткостями твердого тела и жидкого гелия определяет выход фононов из нагретого тела в гелий II. [c.666]

Использование угольных термометров описанной выше конструкции встречает некоторые затруднения. Характеристики ЭТИХ термометров воспроизводятся только в том случае, если термометры находятся при температуре жидкого водорода или ниже. Если термометр нагревается до комнатной температуры, а затем снова охлаждается, величина его сопротивления изменяется. Такое изменение сопротивления может быть связано с непрочностью структуры термометра, конкретнее — с наличием воды или спирта и т. п. в слое углерода, которые при затвердевании и плавлении могут вызвать его повреждение. Если термометр соприкасается с газообразным гелием при температурах жидкого гелия или с газообразным водородом при температурах жидкого водорода, адсорбция этих газов вызывает систематическое изменение сопротивления, величина и знак которого зависят от давления газа. При обычно применяемых для теплопередачи давлениях газа эти изменения электросопротивления таковы, что ими пренебречь нельзя. В некоторых случаях влияние газа на углерод удалось исключить, используя защитные пластмассовые слои. Например, Лаказ и Перетти [44] отмечают, что электросопротивление слоев графита, осажденных из взвесей в изопропиловом спирте и покрытых полистиролом, мало чувствительны к присутствию газа при низких [c.174]

Чтобы получить количественное представление о влиянии сопротивления Капицы на теплопередачу, Снайдер [19] сра(внил предельные значения, получаемые из формулы (15-8) для свинца (металла с большой теплопроводностью) и жидкого гелия II при температуре 1,9 К, когда его эффективная теплопроводность максимальна. В этом случае для получения эквивалентного сопротивления необходимо, чтобы линейная протяженность гелия II составляла 175 км. Хотя такое сравнение не совсем правомерно, поскольку тепловая проводкмость жидкого гелия II зависит от размеров и плотности теплового потока в канале, в котором происходит перенос тепла, тем не менее оно наглядно иллюстрирует, какую важную роль может играть тепловая проводимость Капицы. [c.351]

Для ожижения гелия жидкий водород является единственным подходящим хладоагентом. Нормальная температура кипения водорода 20,4° К, тройная точка 14° К. Однако вследствие недостаточного теплового контакта между твердым водородом и окружающими стенками теплопередача при псиользовании твердого водорода очень низка, и поэтому, кроме особых случаев, описанных ниже, водородное охлаждение до температур ниже тройной точки не применяется. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...