YAZILARINIZI GÖNDERİNİZ

Haber, makale, firma ya da ürün incelemelerinizi bekliyoruz.

YAZARIMIZ OLUN

Düşüncelerinizi Özgürce Duyurun, Paylaşın.

Paramanyetik Soğutma ve Hava Soğutma Çevrimi

| 15 Nisan 2017

Mutlak sıfır sıcaklığına yakın seviyelerdeki sıcaklıklara ulaşılmasını sağlamak için araştırmacılar tarafından kullanılan bir soğutma şeklidir. Paramanyetik maddeler basit olarak “mıknatıs tarafında çekilemeyen maddeler” olarak tanımlanabilir. Bir paramanyetik madde aşırı şekilde soğutulduğunda, diğer maddelerde olduğu gibi moleküllerinin ısı iletimi azalır. Bu durumda bu maddeler şiddetli bir manyetik alana sokulduğunda, paramanyetik tuz moleküllerinin elementer birer mıknatıs durumuna geldiği görülür. Bu maddeye uygulanan manyetik alan kaldırıldığında, ısı alış verişi olmadığından paramanyetik tuzun sıcaklığı aşırı derecede düşmektedir. Bu şekilde yapılan deneylerle 0,001 K sıcaklıklara ulaşılması mümkün olmaktadır. Bu olayı moleküler seviyede bir sıkıştırma çevrimine benzetmek mümkündür. Bu işlem şiddetli manyetik alan sıkışmasına yol açmakta ve molekül ısısı çevredeki helyum ve hidrojen tarafından alınmaktadır. Manyetik alan kaldırıldığında moleküller üzerindeki baskının azalması sonucu, aynen buhar sıkıştırma çevriminde genleşme vanasında olduğu gibi sıcaklık daha düşük seviyelere düşmektedir. Aşağıdaki şekilde paramanyetik maddenin soğutma sistemi gösterilmektedir.

Paramanyetik maddenin manyetik soğutulması.

Bu soğutma işleminin gerçekleşmesinde paramanyetiktuz, sıvı hidrojen ve sıvı helyum ile ön soğutmaya tabi tutulur ve daha sonra elektromıknatısların yardımı ile manyetik alan kaldırılarak paramanyetik tuzun sıcaklığının düşürülmesi gerçekleştirilir. Maddelerin mutlak sıfıra yakın sıcaklık değerlerindeki ısıl ve elektriksel iletkenliklerinin araştırılması, endüstri, tıp ve tarım alanında uygulamaları mevcuttur.

Hava Soğutma Çevrimi

Diğer soğutma çevrimlerinden farklı olarak bu çevrimde, soğutucu akışkan tüm sistemde daima gaz halinde kalır, hiç sıvılaşmaz. Hava soğutma çevrimi, açık sistem (soğutucu akışkan hava, devamlı atmosferden alınıp çevrimde soğutulduktan sonra kullanılır) veya kapalı sistem prensibine göre çalışır. Aşağıdaki şekilde prensip şemasında genişleme silindiri, hem genleşme valfi görevini hem de kompresör için gerekli sıkıştırma gücünün bir kısmını sağlamakta ve böylece güç gereksinimi azalmaktadır.

Kapalı sistem hava soğutma sistemi

Hava soğutma çevriminin yukarıdaki şekliyle uygulanması, düşük etkinlik katsayısı nedeniyle pek tercih edilmemektedir. Onun yerine, uçaklarda yolcu kabinlerini iklimlendirmek için yukarıda şeması verilen sistem kullanılmaktadır. Bu sistemin avantajları, ekipmanın hafif olması ve soğutucu akışkan görevi yapan havanın tüm çevrimde gaz halde bulunmasıdır.

Basit hava çevriminin jet motoruna uygulanışı

Yorum Yazınız

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir