Мощность Охлаждение

Явление электролюминесценции — люминесценции, возбуждаемой электрическим полем, — в полупроводниковых диодах было открыто в начале 50-х годов прошлого столетия [53-55]. Было сразу же обнаружено, что энергия самых коротковолновых фотонов превышает прилагаемую электрическую энергию в расчёте на один привносимый электрон. В работе [56] был сделан вывод, что эта разница в энергиях возникает благодаря высвобождению внутренней энергии решётки полупроводника. Возможность использования этого эффекта для охлаждения была отмечена в работе [57]. В этой работе в пренебрежении джоулевым нагревом и явлениями переноса было получено выражение для мощности охлаждения в виде Eg eV — )1У, где I — величина силы электрического тока, V — напряжение смещения диода, Eg — энергия запрещённой зоны (квантовый выход люминесценции принимался равным единице). [c.36]

Не так давно появилась работа [61], в которой проблема электролюминесцентного охлаждения рассматривалась с позиций применения полупроводниковых диодов. Автор определил коэффициент полезного действия (КПД) как отношение мощности охлаждения к внешней работе электрического поля, которую нужно совершить. В режиме излучения КПД идеальной холодильной машины равен [c.37]

Умножая энергии на частоту цикла и, таким образом, имея дело с мощностями, а не с энергиями, можно получить выражение для эффективности охлаждения г], которую определим как отношение мощности охлаждения к мощности излучения, поглощённого при данной лазерной накачке. Строго говоря, эта величина должна называться относительной эффективностью охлаждения-, абсолютная же эффективность задаётся отношением мощности охлаждения к мощности падающего лазерного излучения. Из (1.51) получаем [c.44]

Одновременно появилась работа [82 добные измерения родамина 60 в метаноле и в тонких плёнках полиуретана. Предполагая, что коэффициентом поглощения самого образца можно пренебречь, авторы этой работы получили выражение для отношения мощности охлаждения к мощности поглощённого лазерного излучения, т. е. эффективности охлаждения, равное [c.49]

На рис. 2.13, а мощность охлаждения показана как функция мощности накачки с энергией фотонов кщ = 1 эВ для интервалов температур АТ =0, 100 и 150 К. Потери на поглощение предполагались не более 1 %. Благодаря малому внутреннему нагреву и небольшим потерям на поглощение, которые линейно пропорциональны мощности лазерной накачки, оптическое охлаждение оказывается возможным для больших значений АТ. Это подтверждается уже поставленными экспериментами (см., например, [146, 147]), где продемонстрирована возможность лазерного охлаждения при температурах ниже 190 К, тогда как холодильники Пельтье уже не могут качественно функционировать при таких температурах, а обычные механико-электрические рефрижераторы становятся неудобными из-за вибраций, сопровождающих их работу. Хотя эффективность лазерного охлаждения остаётся пока невысокой, такие лазерные рефрижераторы могут использоваться для отвода небольшого количества тепла. [c.116]

Большое значение придаётся конструкции охлаждающей камеры, которая в идеале должна гарантировать флуоресценцию хладагента в антистоксовом режиме как абсолютно чёрного тела, для которого мощность охлаждения может быть рассчитана по формуле [c.125]

Максимальная мощность охлаждения 133 [c.133]

Максимальная мощность охлаждения [c.133]

Максимальная мощность охлаждения 135 [c.135]

Приведённые значения являются несколько преувеличенными по отношению к реальным, поскольку рассчитаны в пределе бесконечной интенсивности накачки. Уравнение (3.26) также может быть использовано для получения зависимости плотности мощности охлаждения от интенсивности накачки при заданной температуре охлаждающего элемента. Снова, выбирая частоту накачки, при которой мощность [c.135]

Плотность мощности охлаждения, Вт/см [c.136]

Эффективность охлаждения. Пусть в полости резонатора оптической длины Ь и объёма V равномерно распределена мощность лазерного излучения Р/ частоты о /. Мощность охлаждения Рс определим как разницу между излучённой энергией в результате люминесценции ионов иттербия и энергией, поглощённой подсистемой этих ионов [c.157]

Здесь Рс — мощность охлаждения, равная разности мощности антистоксовой люминесценции и поглощённой ионами иттербия мощности Рь Рн — мощность нагрева, выделяемая в кристалле при поглощении излучения накачки. Совместные условия наличия охлаждения за счёт иттербия г/с > О и наличия самоохлаждения т]зс > О налагают требования на скорость индуцированного поглощения Ь, а тем самым на величину отстройки в длинноволновую область линии поглощения [c.158]

Таким образом, самоохлаждение возможно тогда, когда в процессе накачки рождается фонон с энергией, меньшей чем энергия, уносимая в процессе антистоксовой люминесценции. По сделанным выше оценкам последняя примерно в два-три раза больше первой. Необходимо также подобрать такой лазерный ион, чтобы его резонансная частота попадала в длинноволновое крыло линии поглощения холодильного иона второй примеси так, чтобы скорость накачки, достаточная для генерации, была на порядок меньше скорости антистоксовой люминесценции. Тогда мощность охлаждения может превышать мощность нагрева кристалла. [c.166]

Сила протягивания, эффективная мощность охлаждение, основное (технологическое) время [c.548]

Влияние на потребную мощность охлаждения фрезы, жидкостью, содержащей маслянистые вещества, довольно заметно. [c.32]

На отдельной нижней панели левой дверцы установлены пакетные выключатели 2а2 — главный переключатель освещения с положениями выключения О, Дневной режим. Служебный режим и Ночной режим и 4Ь2 Режимный переключатель охлаждения), левые положения которого служат для ручного управления установкой кондиционирования воздуха 1/3, 2/3 и 3/3 общей мощности охлаждения, правые — для автоматического управления установкой и температуры воздуха внутри вагона на режимах 20, 21, 24 и 26 °С соответственно. [c.213]

Конструкция головки цилиндров сильно влияет на работу двигателя, его мощность, охлаждение. Она должна иметь герметичную камеру сгорания, большую площадь охлаждения, выраженную в сильно развитом оребрении, хорошо отводить тепло от камеры сгорания, должна быть достаточно жесткой и легкой, не деформироваться при пагревах. Головка обрабатывается под посадочный буртик, нарезается полная резьба под свечи. Головка по посадочному буртику притирается к посадочной плоскости цилиндра. Для уплотнения между цилиндром и головкой на буртик устанавливается прокладка из отожженной меди или алюминия толщиной 0,4—0,5 мм. Широкая расстановка шпилек часто пе обеспечивает хорошей затяжки головки и ее герметичности по посадочному месту. Для достижения хорошей равномерной затяжки головки рекомендуется устанавливать одну-две дополнительные шпильки. В первую очередь—со стороны выпуска, так как при пагреве головки чаще всего пропуски газов бывают именно в этом месте (рис. 55). [c.27]

Изменение мощности охлаждения с изменением плотности воздуха может быть выражено следующей формулой [c.80]

Использование критерия Ф вместо или И существенно улучщает технико-экономические показатели АЭС. Так, стоимость конденсатора уменьшается на 2,82 млн. руб., а стоимость системы водоснабжения также снижается (на 4,72 млн. руб.). Следует, однако, отметить, что в этом случае величина Фев остается довольно высокой. Переход от массогабаритной оптимизации к стоимостной приводит к значительному увеличению диаметра труб (так как с увеличением диаметра падает стоимость 1 кг труб), а налагаемое ограничение на максимальную мощность охлаждения (5.18) снижает оптимальную скорость и кратность охлаждения. [c.222]

Зацепление может смазываться окунаниетч в масло, залитое в картере корпуса. Если моменты превышают допускаемую термическую мощность, охлажденное масло для смазьлвания и охлаждения редуктора подводится через orfna от смазочной системы централизованно. [c.136]

Зубчатые передачи могут смазьшаться окунанием в масло, залитое в картер корпуса, а при работе с моментами, превышающими допускаемую термическую мощность, охлажденное масло для смазывания и охлаждения редуктора подводится через сопла централизованно от смазочной станции. В обоих случаях подшипники смазываютсй разбрызгиванием масла при работе передач. [c.184]

Присутствующая в формуле (1.52) Лф может измеряться экспериментально из спектра флуоресценции и, таким образом, может быть вычислена средняя энергия излучения. Это, в свою очередь, позволит легко вычислить эффективность охлаждения для любого данного материала. На практике, однако, нужно помнить, что, с одной стороны, значение мощности охлаждения ограничено немонохроматичностью падающего луча накачки, который поглощается в образце, и, с другой стороны, безызлучательными (нагревающими) энергетическими релаксационными процессами (в частности, переносом энергии через приповерхностные примеси). [c.45]

Типичные параметры для производимых коммерческих холодильников Пельтье имеют следующие значения S = 4,5 В/К, R = 5,3 Ом, К = О, 16 Вт/К. На рис. 2.12 представлена зависимость мощности охлаждения одноэлементного холодильника Пельтье ( хол [уравнение (2.137)] от поступающей мощности Р [уравнение (2.139)]. Кривые построены для различных разностей температур АТ = Trop "хол = О, 30 и 50 К. Эти результаты можно использовать для сравнения с качеством лазерного охлаждения различных систем. Следует заметить, что с ростом входной мощности при некотором значении Р мощность охлаждения холодильника Пельтье достигает своего максимума вследствие конкурирующих процессов охлаждающего эффекта Пельтье (который пропорционален величине тока г) и нагревающего эффекта Джоуля-Ленца (который пропорционален квадрату величины тока г ). Как видно из рисунка, с ростом АТ мощность охлаждения падает, так как потери на тепло, связанные с прохождением тока, становятся всё больше и больше и при АТ > 66 К дальнейшего охлаждения уже достигнуть невозможно. Этот результат указывает на то, что значительного преимущества лазерных рефрижераторов следует ожидать при области больших разностей температур АТ. [c.115]

Рис. 2.12. Зависимость мощности охлаждения одноэлементного холодильного устройства Пельтье Qxon от входной мощности Р, рассчитанная из уравнений (2.137) и (2.139). С увеличением входной мощности мощность охлаждения проходит через максимум. В режиме работы обращённой тепловой машины (ДТ — 0) мощность охлаждения в максимуме достигает 17 Вт при значении входной мощности электрического тока около 30 Вт, и эффективность охлаждения, соответственно, равна 50%. При малых значениях входной мощности эффективность оказывается больше единицы, например при Р = 3 Вт она составляет 300%. С ростом ДТ мощность охлаждения падает, так как потери на тепло, связанные с прохождением тока, становятся всё больше и больше и при ДГ > 66 К дальнейшего охлаждения уже достигнуть невозможно [145

В случае функционирования лазерных рефрижераторов можно рассчитать мощность охлаждения (5хол экв [см. формулу (2.140)] для различных параметров, используя выражения (2.161) и (2.164). Результаты расчёта приведены на рис. 2.13. Значения параметров при расчёте были выбраны следующие еб экв = 1 см , Ш = 20 мЭв, а = 0,1, ДТ = 4 и (5ь (52 00. [c.116]

Рис. 2.13. Зависимость мощности охлаждения лазерного рефрижератора <5холэкв [см. формулу (2.140)] от мощности накачки с энергией фотонов кщ = 1 эВ (рис. (а)) и = 0,3 эВ (рис. (б)), рассчитанная из уравнений (2.161) и (2.164). Кривые представлены для интервалов температур АТ =0, 100 и 150 К. Потери излучения на поглощение не более 1 %. В режиме работы обращённой тепловой машины (АТ — 0) эффективность охлаждения лазерного рефрижератора при небольших мощностях накачки никогда не сможет превысить эффективности охлаждения холодильника Пельтье. Преимущество лазерных рефрижераторов обнаруживаются с ростом АТ, начиная от значения АТ = 60 К, при котором одноэлементный холодильник Пельтье уже

Мощность охлаждения Мошдость накачки 0,06 [c.126]

И, наконец, очень важна чистота приготовления самого хладагента. Он должен быть свободен от наличия таких вредных примесей как Dy +, Sm +, Fe (и других), присутствие которых приводит к нагреву хладагента. Разумеется, огромную роль играет материал самого хладагента, что следует учитывать при дополнительном легировании носителя информации процессоров или активных элементов лазеров ионами Yb +. Это вопрос ещё будет обсуждаться в 5.5. В заключение параграфа отметим, что разработчики рефрижератора LASSOR планируют достичь с помощью него температуры жидкого азота (77 °К) при мощности охлаждения 0,5 Вт и при эффективности охлаждения 1 %, а общий вес LASSORa не будет превышать 1,5 кг. [c.127]

Первоначальная оценка минимальной температуры, до которой может быть охлаждено твёрдое тело посредством антистоксовой флуоресценции, можно сделать исходя из баланса скорости получения теплоты, которое образуется посредством безызлучательных механизмов, и температурозависимой мощностью охлаждения, предсказываемой анализом выбранной модели. Поставив перед собой такую цель, будем считать, что рассматриваемая нами выше трёхуровневая модель может использоваться для охлаждения при любых температурах и, кроме того, что переходы, не сопровождающиеся излучением фотона, не вносят вклада в нагрев матрицы образца. Вместо этого будем считать, что за тепло, которое присутствует в холодильной машине при низких температурах, целиком ответственны те неустранимые неупругие оптические процессы, которые присущи чистому (нелегированному) твердотельному образцу. [c.130]

Одними из важных характеристик твердотельных оптических рефрижераторов являются абсолютная эффективность процесса охлаждения — отношение мощности охлаждения к общей подведённой мощности излучения — и объёмная плотность мощности охлаждения, которая может быть достигнута в рабочем веществе. Рассмотрим эти характеристики подробнее на примере легированного стекла 2ВЬАМР УЬ +, энергетическая диаграмма состояний которого показана на рис. 3.1. [c.133]

Полученное выражение позволяет вычислять плотность мощности охлаждения как функцию частоты возбуждения для заданных интенсивности накачки и температуре. Если выбрать частоту накачки при которой эффективность охлаждения максимальна, то в пределе I оо мы получим максимальную плотность мощности охлаждения только как функцию температуры. На рис. 3.13 показана такая зависимость при концентрации трёхвалентного иттербия в 1 вес.%, что эквивалентно N = 2,42 10 ионов в см . максимальная плотность мощности охлаждения падает от значения 50 Вт/см при температуре 300 К до 1 Вт/см при 100 К, и до 0,1 Вт/см при 77 К [19]. [c.135]

Рис. 3.13. Теоретически рассчитанная с помощью уравнения (3.26) максимальная плотность мощности охлаждения для легированного трёхвалентным иттербием стекла 2ВЬАМР, концентрация примеси составляет 1 вес. %. Кривая получена в пределе бесконечно большой интенсивности излучения накачки [19

Рис. 3.14. Теоретически рассчитанная с помощью уравнения (3.26) максимальная плотность мощности охлаждения как функция от интенсивности накачки при заданных значениях температуры. Легированное трёхвалентным иттербием стекло 2ВЬАЫР, концентрация примеси составляет 1 вес.% [19

С учётом того, что стекло 2ВЬАЫР можно легировать иттербием с концентрацией до 3 вес.%, то, поместив образец в оптический резонатор с добротностью Q равной 10, мы, тем самым, увеличим мощность циркулирующего в охлаждающем элементе излучения от значения 100 Вт до 1000 Вт, что, в свою очередь, приведёт к увеличению мощности охлаждения [c.136]

Рис. 3.16. Теоретически рассчитанная с помощью уравнения (3.26) эффективность охлаждения как функция плотности мощности охлаждения при заданных значениях температуры. Из данных графиков можно определить те значения плотности мощности охлаждения, которые имеют место до того, как процессы насыщения сводят на нет эффективность охлаждения. Легированное трёхвалентным иттербием стекло 2ВЬАНР, концентрация примеси составляет 1 вес.% [19

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...