Состав сухого атмосферного воздуха у поверхности земли. Основные свойства азота, кислорода, аргона, неона, криптона и ксенона.
Водород и его изотопы. Методы получения водорода. Теплота конверсии.
Гелий-4 и гелий-3. Особенность поверхности p-V-T для гелия-4. Понятие l-перехода, особенности свойств Не1 и Не2.
Литература: [1], с. 61-117; [2], с. 11-18.
Раздел: 3. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
Дифференциальный и интегральный эффекты при дросселировании реального газа. Состояние инверсии. Области состояния ниже и выше кривой инверсии, характер изменения температуры вещества в данных областях состояния.
Дифференциальный эффект процесса изоэнтропного расширения рабочего вещества с отдачей внешней работы. Сравнение дифференциальных и интегральных эффектов процессов i = const и S = const. Расширение газа из постоянного объема (выхлоп). Откачка паров кипящей жидкости. Скорость изменения температуры жидкости при учете теплоаккумулирующих способностей оболочки сосуда, откачиваемых паров и жидкостного остатка. Получение сверхнизких температур.
Литература: [1], с. 157-187; 207-225.
Раздел 4. ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРИОГЕННЫХ СИСТЕМ
Минимальная работа циклов термостатирования, охлаждения, конденсации, кристаллизации и ожижения. Характеристика идеальных циклов для различных рабочих веществ.
Минимальная работа разделения газовых смесей.
Классификация криогенных циклов по назначению и способу получения холода.
Холодопроизводительность и затраты работы циклов. Холодильный коэффициент и коэффициенты полезного действия реальных циклов.
Метод декомпозиции криогенных циклов. Энергетический баланс отдельных ступеней охлаждения ожижительных и рефрижераторных циклов .
Литература: [1], с. 236-266.
Раздел 5. ЦИКЛЫ КРИОГЕННЫХ УСТАНОВОК
Определение целесообразного числа ступеней охлаждения многоступенчатых ожижительных и рефрижераторных циклов. Промежуточ-ные температурные уровни ступеней охлаждения. Выбор давлений потоков рабочих веществ криогенных циклов, определение потерь холодопроизводительности цикла и выбор коэффициентов полезного действия используемых комплектующих машин и устройств.
Циклы с дросселированием, детандерные циклы. Комбинированные циклы с дросселированием и расширением рабочего вещества в детандерах. Гелиевые ожижительные и рефрижераторные циклы.
Литература: [1], с. 278-332; [3], с.34-59.
Раздел 6. РАЗДЕЛЕНИЕ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
Условия фазового равновесия для системы жидкость-пар. Равновесные составы пара и жидкости в бинарных и многокомпонентных смесях. Расчет равновесного состава для идеальных и реальных смесей. Основные диаграммы равновесного состояния паровой и жидкой фаз для смеси азот-кислород.
Основные методы разделения газовых смесей. Кипение бинарной смеси. Простая дистилляция. Конденсация пара. Сущность процесса ректификации.
Число единиц переноса массы. Понятие теоретической ректификационной тарелки. Коэффициент эффективности реальной тарелки.
Исчерпывающая и укрепляющая ректификационные колонны. Сдвоенная колонна. Колонны для разделения воздуха.
Методика термодинамического расчета ректификационных колонн с помощью диаграммы х-у для бинарной смеси. Рабочая линия процесса ректификации. Минимальное и действительное значение флегмового числа. Материальный и энергетический балансы колонн. Расчет количества продуктов разделения и числа теоретических тарелок.
Литература: [1], с. 401-441; [2], с. 50-55; 83-90.
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ
Контрольное задание по курсу "Теоретические основы криоген- ной техники" предусмотрено для углубления представлений о процес-сах ожижения газов. Студентами выполняются две контрольные работы.
Задание контрольной работы № 1 включает расчет двух циклов ожижения: а) цикла с ожижением газа, имеющего температуру инверсии выше температуры окружающей среды; б) цикла ожижения газа с инверсионной температурой ниже температуры окружающей среды.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.