Домашняя работа №1

Расчет термодинамических характеристик идеальных и реальных низкотемпературных циклов.

S-T и P-V диаграммы термодинамического низкотемпературного цикла. Сравнение эффектов понижения температуры в различных процессах охлаждения.

Цикл Стирлинга.

Темы рефератов и докладов к курсу «Физика и техника низких температур»

1. Перенос тепла излучением. Расчет тепловых потерь за счет излучения и методы их уменьшения в криогенных устройствах.
2. Теплообмен при кипении криогенных жидкостей. Теплоотдача к жидкому гелию.
3. Передача тепла по тепловым мостам теплоизоляционных конструкций. Методы расчета и уменьшения потерь.
4. Особенности установления теплового равновесия при сверхнизких температурах.
5. Переливание криогенных жидкостей. Термоакустические колебания в трубах. Лабораторная система заливки гелия в криостаты.
6. Низкотемпературная теплоизоляция. Основные виды и характеристики.
7. Хранение и транспортировка криогенных жидкостей.
8. Методы и системы измерения уровня криогенных жидкостей.
9. Теплообменные аппараты для криогенных устройств; теплообменники и регенераторы. Принципы работы, классификация, разновидности, способы оценки термодинамической эффективности, эксплуатационные характеристики, влияние эффективности теплообменника на характеристики криогенной системы.
10. Особенности теплообмена в системах со сверхтекучим гелием.
11. Криогенное оборудование со с использованием Не-II.
12. Криогенные установки и системы для крупных сверхпроводящих устройств.
13. Термоэлектрические методы охлаждения. Условия получения максимальной холодопроизводительности, максимального холодильного коэффициента и минимальной температуры. Каскадные термоэлектрические охладители и их характеристики. Материалы для термоэлектрических охлаждающих устройств.
14. Электро- и магнитокалорические рефрижераторы.
15. Феномен второго звука в жидком гелии-II.
16. Феномен третьего и четвертого звуков в жидком гелии-II.
17. Криостаты на основе откачивания паров Не³.
18. Рефрижераторы растворения Не³ в Не⁴. Физические основы работы. Конструкция, рабочие характеристики и особенности эксплуатации рефрижераторов растворения.
19. Использование эффекта Померанчука (адиабатическая кристаллизация Не³) для получения низких температур. Конструкции криостатов, рабочие характеристики, особенности и порядок эксплуатации.
20. Дроссельные микрокриогенные системы.
21. Криовакуумная техника.
22. Воздухоразделительные установки. Физические принципы и технические устройства для низкотемпературного разделения газовых смесей.