При изучении метода расчета лучистой составляющей теплопритока необходимо обратить внимание на то, как по степени черноты теплообменивающихся поверхностей определяют приведенную степень черноты, от каких факторов зависит степень черноты поверхности, как влияет на уменьшение лучистой составляющей теплопритока установка в изоляционном пространстве свободно установленных или охлаждаемых экранов, как рассчитывается температура охлаждаемого экрана.
При определении количества теплоты, переносимой остаточным газом в вакуумном пространстве за счет теплопроводности, необходимо уяснить, как изменяется механизм переноса теплоты в зависимости от величины критерия Кнудсена, какое влияние на количество переносимой теплоты оказывает коэффициент аккомодации и от чего он зависит.
При использовании в криостатах вакуум-порошковой изоляции количество теплоты, подводимой к внутреннему сосуду с жидким криопродуктом, существенно зависит от вида материала, используемого в качестве заполнителя изоляционного пространства. Поэтому необходимо проанализировать, как изменяется коэффициент теплопроводности для различных типов зернистых и волокнистых материалов, используемых для теплоизоляции криостатов, и как влияет на эффективность вакуум-порошковой изоляции добавка металлических порошков.
Наиболее эффективным видом теплоизоляции является вакуумно-многослойная изоляция. При рассмотрении этого вида теплоизоляции необходимо уяснить, какие материалы используются для ее изготовления и какие параметры этой изоляции оказывают влияние на величину теплопритока. Изучение свойств и методов расчета различных видов теплоизоляции заканчивается анализом достоинств и недостатков рассмотренных видов теплоизоляции.
Кроме притока теплоты через изоляционное ограждение значительная часть теплоты к внутреннему объему криостата может подводиться через «тепловые мосты» (опоры, механические связи, смотровые окна и т. д.). В связи с этим необходимо изучить, как рассчитываются теплопритоки через «тепловые мосты». Особое внимание надо уделить рассмотрению методов расчета теплопритоков по токовводам, так как количество теплоты, подводимой по ним к жидкому криопродукту, в ряде случаев может быть доминирующим. При изучении этой части и раздела курса необходимо уяснить методику расчета как неохлаждаемых, так и охлаждаемых токовводов.
Вопросы для самопроверки
1. Из каких составляющих складывается количество теплоты, передаваемой через высоковакуумную изоляцию?
2. Как определяется приведенная степень черноты двух коаксиальных цилиндров и от чего она зависит?
3. Как влияет на эффективность высоковакуумной изоляции число свободно установленных экранов?
4. Напишите уравнение для определения количества теплоты, переносимой остаточным газом между двумя поверхностями при Кn >> 1. Проанализируйте, какие параметры оказывают наибольшее влияние на величину этого теплопритока.
5. Какие составляющие определяют механизм переноса теплоты в вакуум-порошковой изоляции?
6. Почему добавка металлических порошков в вакуум-порош-ковую изоляцию повышает ее эффективность?
7. От каких факторов зависит эффективность вакуум-много-слойной изоляции?
8. Как учитывается лучистый теплоприток криостата по горловине, передаваемый к криогенной жидкости, находящейся во внутреннем сосуде?
9. Напишите уравнение для определения количества теплоты, передаваемой по горловине криостата, при наличии идеального теплообмена между стенками горловины и проходящего по ней газа (α = ¥). Проанализируйте, какие параметры оказывают наибольшее влияние на величину передаваемого по горловине теплопритока.
10. Из каких составляющих складывается величина теплопритока к криогенной жидкости по токовводу?
11. Напишите уравнение для определения Qmin и (l/s)опт для неохлаждаемого токоввода и проанализируйте, какие параметры оказывают наибольшее влияние на величины Qmin и (l/s)опт.
Основная литература: [2, гл. III].
Дополнительная литература: [5, гл. Х; 6, гл. 9].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.