CC BY
24
УДК 621.5
Экспериментальное исследование криогенной испарительной системы охлаждения
Канд. техн. наук Д. В. САРМИН, В. М. БОРОВИК1, канд. техн. наук Е. В. БЛАГИН, А. Л. ЛОПАТИН
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева
(Самарский университет) 'Е-тай: [email protected]
В статье рассматривается экспериментальная криогенная испарительная система охлаждения различных объектов, таких как ИК приемники сигналов, биоматериалы. Предметом исследования являются параметры агрегатов системы охлаждения, в состав которой входят сосуд криостата с крышкой, вакуумный трубопровод криогенной испарительной установки. Криопродуктом является жидкий азот. В работе приведен тепловой расчет наиболее уязвимых к теплопритокам компонентов экспериментального образца криогенной испарительной системы охлаждения, представлено конструктивное решение испарительной установки, криостата и модуля с термодатчиками. Также приведены результаты опытного исследования, позволившие убедиться в работоспособности системы.
Ключевые слова: криогенная испарительная система охлаждения, рабочее тело. Информация о статье:
Поступила в редакцию 28.02.2023, одобрена после рецензирования 17.03.2023, принята к печати 10.04.2023 DOI: 10.17 586/1606-4313-2023-22-2-26-33 Язык статьи — русский Для цитирования:
Сармин Д. В., Боровик В. М., Благин Е. В., Лопатин А. Л. Экспериментальное исследование криогенной испарительной системы охлаждения // Вестник Международной академии холода. 2023. № 2. С. 26-33. DOI: 10.17 586/1606-4313-2023-22-2-26-33
Experimental study of a cryogenic evaporative cooling system
Ph. D. D. V. SARMIN, V. M. BOROVIK1, Ph. D. E. V. BLAGIN, A. L. LOPATIN
Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev (Samara University)
'E-mail: [email protected]
An experimental cryogenic evaporative cooling system for various objects such as IR signal receivers and biomaterials is considered in this paper. The parameters of the cooling system units, which include a cryostat vessel with a lid and a vacuum pipeline of the cryogenic evaporation unit, are the subject of study. The cryoproduct is liquid nitrogen. The paper presents thermal calculation of components most vulnerable to heat inflows of an experimental design of a cryogenic evaporation cooling system, as well as the design solution of the evaporator unit, cryostat, and module with temperature sensors. The results of experimental research are also given, which allow to make sure of the system efficiency.
Keywords: cryogenic evaporative cooling system, working body. Article info:
Received 28/02/2023, approved after reviewing 17/03/2023, accepted 10/04/2023 DOI: 10.17 586/1606-4313-2023-22-2-26-33 Article in Russian For citation:
Sarmin D. V., Borovik V. M., Blagin E. V., Lopatin A. L. Experimental study of a cryogenic evaporative cooling system. Journal of International Academy of Refrigeration. 2023. No 2. p. 26-33. DOI: 10.17 586/1606-4313-2023-22-2-26-33
Введение
В современном мире особое внимание уделяется криогенным системам, чья эффективность непосредственно связана с дальнейшим освоением космического пространства. В результате создания и применения более эффективных энергетических систем открываются прин-
ципиально новые пути использования космического пространства в различных целях.
Для последующего развития космических систем различного назначения необходимо совершенствовать всевозможные бортовые системы, в которые входят энергетические установки, генераторы электрической энер-
гии, системы жизнеобеспечения, двигательные установки и другие составляющие.
Главные требования к энергетическим установкам, в том числе и к системам охлаждения, сводятся к обеспечению заданного уровня потребляемой мощности по определенной программе в течение назначенного периода времени, а также к эффективной работе на всех заданных режимах. А значит можно выделить одну из наиболее весомых проблем, связанных с обеспечением необходимого уровня температур: тепловые потери энергии через трубопроводы и агрегаты комплекса систем, в частности криогенной испарительной установки и криостата, экспериментальный образец которой рассматривается в данной статье.
Основные направления исследований в области криогенных испарительных систем охлаждения — изучение процессов для поддержания низких температур для сверхпроводников. В частности, работа [1] посвящена определению коэффициента теплоотдачи в нестационарном процессе испарения криопродукта. В статье [2] исследуется работа теплообменника охлаждения испарительной системы для высоковольтного кабеля напряжением 22,9 кВ. В работе [3] рассмотрены различные режимы работы испарительной системы охлаждения для кабеля напряжением 35 кВ. В работе [4] исследуется криогенная система аккумулирования энергии, низкотемпературная энергия которой используется в том числе для охлаждения магнитов в гибридном автомобиле. В работе [5] изучена возможность использования для ох-
лаждения сверхпроводников не только жидкого азота, но и жидкого водорода.
Кроме сверхпроводников, криогенное охлаждение способствует увеличению скорости работы компьютеров, что в свою очередь требует локального точечного охлаждения [6].
Также, криогенные испарительные системы охлаждения используются для сохранения биологических образцов [7], в частности эффективность таких систем оценивается скоростью заморозки/разморозки биологических образцов, для чего используются как экспериментальные, так и численные исследования [8].
В производстве криогенная испарительная система может быть использована для охлаждения материала при его механической обработке, в частности при сверлении отверстий в титане [9].
Большое значение имеет разработка численных моделей испарения в криогенных системах, что позволит значительно снизить количество проводимых экспериментов и расход дорогостоящего криопродукта [10, 11].
Цели и задачи исследования
Целью работы является экспериментальное исследование криогенной испарительной системы охлаждения, в результате которого будет достигнута максимальная температура охлаждения равная 80 К. Для этого необходимо провести анализ конструкции экспериментальной установки, в ходе которого будут выявлены наиболее уязвимые к теплопритокам участки системы. Затем не-
Рис. 1. Схема экспериментальной установки: I — сосуд Дьюара; II — испарительная установка: 1 — датчик давления, 2 — клапан регулировки и сброса давления, 3 — гибкий вакуумный трубопровод, 4 — разъем подключения к блоку управления); III — криостат: 5 — крышка сосуда с термодатчиками и испарителем, 6 — сосуд криостата;
IV — блок управления экспериментальной установкой Fig. 1. Experimental unit: I-Dewar vessel; II — evaporative unit: 1 — pressure sensor, 2 — pressure adjustment and release valve, 3 —flexible vacuum pipeline, 4 — control panel connector; III — cryostat: 5 — vessel lid with temperature sensors and evaporator, 6 — cryostat vessel; IV — control panel
Рис. 2. Принципиальная схема криогенной испарительной системы охлаждения: 1 — сосуд Дьюара; 2 — нагревательный элемент; 3 — вакуумный трубопровод подачи жидкого азота в криостат; 4 — трубопровод, расположенный в газообразной фракции азота; 5 — датчик давления; 6 — клапан регулировки и сброса давления; 7 — питание, подаваемое на нагревательный элемент; 8 — испарительное устройство;
9 — сосуд криостата с вакуумной изоляцией Fig. 2. Cryogenic evaporative cooling system: 1 — Dewar vessel; 2 — heater; 3 -vacuum pipeline of liquid nitrogen supply to the cryostat; 4 — pipeline placed in liquid nitrogen; 5 — pressure sensor; 6 — pressure adjustment and release valve; 7 — heater power supply; 8 — evaporator;
9 — cryostat vessel with vacuum insulation
обходимо произвести расчет теплопотерь через данные участки для оценки эффективности охлаждения. Заключительной задачей является проведение запуска экспериментальной системы охлаждения, получение и обработка результатов исследования с целью определения холодопроизводительности рассматриваемой системы.
Экспериментальная установка
На рис. 1 представлена схема экспериментальной испарительной системы охлаждения.
В ней можно выделить четыре основных составляющих, которые образуют систему: I — сосуд Дьюара объемом 16 л, в котором находится жидкий азот; II — криогенная испарительная установка; III — устройство криостатирования, представляющее собой емкость с вакуумной изоляцией и крышку, в которую установлен испаритель с термодатчиками; IV — блок управления системой на базе контролера ОВЕН.
На рис. 2 показана принципиальная схема подачи жидкого азота, содержащегося в сосуде Дьюара 1, к сосуду криостата 9.
В данной системе сосуд Дьюара с жидким азотом находится на некотором расстоянии от сосуда криостата и соединяется с ним вакуумным трубопроводом 3, по которому подается рабочая жидкость. Вытеснение жидкости из сосуда Дьюара осуществляется созданием в нем избыточного давления путем частичного испарения жидкого азота с помощью электронагревателя, установленного внутри сосуда [12, 13]. Величина избыточного давления зависит от гидравлического сопротивления трубки, подводящей охлаждающую жидкость к испарителю, степени ее теплоизоляции и от теплопри-токов к криостату.
Расчет теплопритоков к рабочему телу через трубопровод
Одним из наиболее уязвимых участков системы охлаждения является вакуумный трубопровод, а значит необходимо определить величину теплопритоков к рабочему телу через него. Транспортирование хладагента с требуемыми параметрами возможно только после охлаждения конструкции, когда резко сокращаются тепло-притоки, исключается образование паровой фазы и стабилизируется режим [14]. Задача решается в одномерной постановке и для случая, когда по трубопроводу транспортируется однофазная жидкость [15].
Выведем формулу для расчета расхода хладагента через трубопровод к потребителю. Основной закон термодинамики для поточной системы, отнесенной к единице массы потока:
W2
-di + d--ъ dh,
2
di = cp ■ dT -
T I -v
ST)P
dp,
T £ ) p -(§. ь
и подставив в уравнение выше, получим:
cpdT = dq +
f Ь -vdp -
dW2
-dh.
(3)
(4)
Если пренебречь кинетической энергией потока ввиду ее малости и принять магистраль горизонтальной, то изменение температуры потока происходит из-за воздействия теплопритока из окружающей среды и дросселирования потока в трубопроводе:
T2 - T =Q+P2 № 1 dp,, 1 GCp i Up I
(5)
'ST \ 1
где ' Up - -
T l^v I _ v ST)p
— дифференциальный эффект
Джоуля — Томпсона.
8T
Для криогенных жидкостей — * 0 и вблизи темпе-
8р
ратуры насыщения при атмосферном давлении имеет отрицательное значение.
Требуется определять изменение температуры рабочей жидкости на входе к прибору-потребителю. Обу-словимся тем, что перед началом транспортирования к потребителю параметры жидкости соответствуют ее насыщенному состоянию: Тхр = Та и рхр = р.
Для упрощения расчетов примем, что трубопровод расположен горизонтально, а также пренебрежем температурным эффектом при изоэнтропическом изменении давления. В итоге получим следующее уравнение для температуры рабочего тела, поступившего к потребителю [16, 17]:
Т = Т , Q , v(p„x - pbmx)
ВЫХ ХР '
G ■ cp 4cp
(6)
dq = di + + dh, (1)
где dq — количество теплоты, подведенное к жидкости
из окружающей среды; di — изменение энтальпии по-
Ж2
тока; 2 - изменение кинетической энергии потока; dh — изменение потенциальной энергии потока. Преобразуем некоторые части уравнения:
(2)
Здесь Твых — температура хладагента на выходе из трубопровода к потребителю; Тхр — температура рабочего тела на выходе из хранилища; Q — теплоприток к рабочему телу из окружающей среды; G — расход рабочего тела через трубопровод; ср — удельная теплоемкость жидкого азота, равная 1970 Дж/ (кгК); V — удельный объем рабочего тела в сосуде; рвх—давление на входе в трубопровод, также равно давлению в сосуде Дьюара при стабильной работе криогенной испарительной установки, которое больше атмосферного на 0,3 бар, т. е. рвх= 131 325 Па; рвых — давление на выходе из трубопровода к потребителю, равное атмосферному, т. е. рвх= 101 325 Па; п — коэффициент объемных и гидравлических потерь, равен единице, т. к. подача хладагента в трубопровод осуществляется с помощью выдавливания.
Для охлаждения объекта, установленного в криостат, необходимо поддерживать температуру хладагента равной 77 К. Температуру рабочего тела на выходе из хранилища примем равной 76 К, т. е. Тхр=76 К.
Известно, что длина трубопровода /=0,7 м; внутренний диаметр трубопровода ^=0,006 м. Площадь поверхности трубопровода ^=0,14 м2.
Для того, чтобы вычислить теплоприток к рабочей жидкости от окружающей среды, воспользуемся форму-
лой для расчета средней плотности теплового потока через цилиндрическую стенку:
- тг)_,
' ' ' (7)
q-
a1d1
А.. in d-2X, d
1
где Т1=295 К — температура окружающей среды; Т2 — температура азота, движущегося по трубопроводу, в рамках эксперимента принимаем равной 77 К; ai — коэффициент теплоотдачи материала, рассчитывается
по формуле а= —; X — коэффициент теплопроводности
8
материала; di — диаметр трубопровода.
Для удобства примем, что трубопровод состоит из трех основных частей:
— внутренний трубопровод из нержавеющей стали: dвHуTр=0,006 м, 5вНуТр=0,0003 м, ХНерж=15 Вт/ (м2-К);
— вакуумная изоляция: 5изол = 0,0003 м, Хизол=0,0 005 851 Вт/ (м2К);
— внешний трубопровод из нержавеющей стали: dвнеш=0,019 м; 5внеш=0,0005 м.
Подставив значения в формулу (7), получим ^=0,744 Вт/м2.
Теплоприток от окружающей среды к рабочей жидкости через трубопровод равен:
Я = д ■ F = 0,104 Вт. (8)
Расход жидкого азота через сечение трубопровода: Я
G--
cp (Твых - Тхр ) - Рвх - Рвых )
= 0,054 г/с.
Рис. 3. Сосуд криостата Fig. 3. Cryostat vessel
K = -
ТА
(11)
(9)
Теплоприток к жидкости через цилиндрическую часть сосуда находится из формулы:
2М(Т - Т2)
Q
с [ г
1 d2
lg;f d1
(12)
Таким образом был вычислен теоретический расход рабочей жидкости через сечение вакуумного трубопровода, а также теоретически определен теплоприток к хладагенту через вакуумный трубопровод [18, 19].
Тепловой расчет сосуда криостата
Величина теплопритоков к криостату зависит от теплопроводности его отдельных участков, толщины слоя изоляции, ее теплопроводности и температуры окружающей среды. Основное тепловое сопротивление создается слоем вакуумной изоляции сосуда, а значит основные теплопритоки к жидкому азоту будут происходить через крышку криостата. На рис. 3 представлен сосуд криостата со следующими параметрами: масса сосуда — 391 г; объем сосуда — 700 мл; высота — 147 мм; диаметр наружный — 112 мм; диаметр внутренний — 100 мм; высота горловины — 18 мм; толщина стенок — 0,8 мм.
Для более точного результата расчет будет производиться для отдельных частей сосуда: цилиндрическая, сферическая части, крышка и горловина. За основу расчета теплопритоков к сосуду, за исключением расчета цилиндрической части, была выбрана формула теплового потока через стенку при теплопередаче:
Я = К ■ 5 ■АТ, (10)
где К — коэффициент теплопередачи рассматриваемого участка, рассчитывающийся по формуле:
где Т1=295 К — температура окружающей среды; Т2 — температура, которую необходимо достичь внутри сосуда, принимаем равной 80 К; Х=0,0 005 851 Вт/ (м-К) — коэффициент теплопроводности для вакуумной изоляции; й1 =0,1 м; й?2=0,112 м — внутренний и наружный диаметры сосуда; ¿=0,1 м — длина цилиндрической части сосуда (с учетом конического участка).
Подставим данные в формулу и получим:
QU = 1,606 Вт.
(13)
Дно сосуда состоит из трех стенок, между внутренней и средней отвакуумировано пространство, а между средней и наружной воздушная прослойка. Поэтому, теплоприток к рабочей жидкости через дно сосуда рассчитывается по следующей формуле:
0,785^2(Т -Т2)
Q
изол1 _
(14)
где ¿=0,1 м — радиус днища сосуда; аЖрж = Хнерж/ 5нерж= 15/0,0008= 18 750 Вт/ (м2-К) — коэффициент теплоотдачи нержавеющей стали; 5изол1 = 0,008 м — толщина изоляции между внутренней и средней стенками; 5изол2=0,012 м — толщина изоляции между средней и наружной стенками; Хвозд=0,0244 Вт/ (м-К) — теплопроводность воздуха.
Подставив данные в формулу, получим:
Qflm = 0,119 Вт.
(15)
1
3
нерж
возд у
Конструкция горловины сосуда выполнена так, чтобы минимизировать теплопритоки. К тому же крышка сосуда благодаря своей конструкции вкручивается до рабочего объема, минуя горловину и образуя с внутренним объемом сосуда теплоизолированную конструкцию. Поэтому расчетом горловины в нашем случае можно пренебречь.
Теплоприток через крышку сосуда:
Яы
(19)
Як
0,785d2(T1 - T2)
пласт.внутр
(16)
где ^пласт=8 Вт/ (м-К) — коэффициент теплопроводности PLA-пластика, из которого изготовлена крышка; ^пен=0,033 Вт/ (м-К) — коэффициент теплопроводности пеноплекса, который образует изоляцию между верхней и нижней частями крышки; 5пласт внутр=0,003 м — толщина внутренней части крышки; 5пласт. неш=0,006 м — толщина внешней части крышки; 5пен=0,033 м — толщина пеноплекса; ¿=0,078 м — диаметр крышки.
Подставляя значения величин в формулу, получим: Як = 1,015 Вт. (17)
Общий теплоприток к сосуду криостата составит:
Qобщ = Qцил + Qдна + Qк = 2,74 Вт. (18)
Основные потери рабочего тела будут происходить через цилиндрическую стенку и крышку сосуда. По полученной величине теплопритока рассчитаем потери жидкого азота.
Потери рабочей жидкости при стационарном режиме подсчитываются по формуле:
где г= 197,35 кДж/кг — теплота парообразования жидкого азота.
т=0,0139 г/с. (20)
Общее количество холода, необходимое для охлаждения сосуда и изоляции определяется по следующей формуле:
Яохл - тсосуда1Ср (Т1 " Тазота ) + тсосуда2Ср (Т1 " Тср ), (21)
где тсосуда1 = 0,15 кг — вес внутреннего сосуда; тсосуда2=0,241 кг — вес внешнего сосуда; Ср=0,14 Дж/ (кг-К) — теплоемкость нержавеющей стали; Тазота=77 К — температура хранения жидкого азота; Тср= 185 К — среднее значение температуры.
Подставляя числовые значения в формулу, получим:
Яохл = 8,29 Вт. (22)
Количество испаряющейся жидкости до момента охлаждения сосуда рассчитывается по формуле:
g=Qохл/r=0,042 г/с. (23)
Данный теоретический расчет дает первоначальное представление о том, какая величина теплопритоков поступает к исследуемому криостату, а также какое количество рабочего тела необходимо подводить в единицу времени при его захолаживании.
Результаты и анализ данных, полученных в эксперименте
В ходе запуска экспериментальной системы охлаждения был достигнут ее оптимальный режим работы,
m =
r
■Т наконечника
■Т в сосуде
340
320
зсс 280 260 240 ^ 220 | 200'
£ 180
g- 160
| 140
н 120 100 80 60 40 20 О
s
ч
\ \
\ •v
V
\
N N
\
\ \
V л
/ \ —-
О1 2,5 5 7,5 10 12,5 25 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35
Время, мин
Рис. 4. Температурные зависимости Fig. 4. Temperature dependencies
в результате которого получена температура внутри кри-остата, равная 80 К. Об этом свидетельствуют зависимости температур на рис. 4, полученные в процессе выполнения эксперимента.
На рис. 4 отражен процесс захолаживания охлаждающего наконечника и остывание объема внутри сосуда криостата. Следует заметить, что температура на наконечнике в определенный момент практически перестала снижаться. Это говорит о том, что начался процесс конденсации воздуха. Температура перехода воздуха из газообразного состояния в жидкое находится в пределах 83...87 К. На графике видно, что в среднем температура наконечника держалась на уровне 85 К. Воздух из атмосферы поступал в более разряженную среду внутри сосуда и конденсировался. К концу эксперимента внутри сосуда была получена температура 80 К, что свидетельствует об успешном выполнении эксперимента и о достижении поставленной цели. Масса сконденсировавшегося воздуха, полученная в результате исследования, равна 55 г.
Далее вычислим расход жидкого азота и холодопро-изводительность экспериментальной установки.
Определим массу жидкого азота, затраченную на охлаждение сосуда криостата и ожижение воздуха. Известно, что количество теплоты, отобранное жидким азотом на изменение его агрегатного состояния, суммарно равняется теплоте, отведенной от сосуда криостата, теплоте, отведенной от воздуха на понижение его температуры, и теплоте, отведенной от воздуха при изменении его агрегатного состояния. Для этого запишем следующее уравнение:
тЩ N = Снер»тс(Т1 - Т2) + твоздГвозд + Своздтвозд (Т1 " ^ (24)
где тПг — масса жидкого азота, затраченная на охлаждение сосуда и ожижение воздуха; тс=391 г — масса сосуда криостата; твозд=55 г — масса сжиженного воздуха.
Выразим массу азота и, подставив все известные значения, получим:
тщ = 342,1г. (25)
Время проведения эксперимента составило 33 мин, зная время, вычислим расход жидкого азота:
£ = т = 0,173 г/с, (26)
А
Холодопроизводительность криогенной системы охлаждения равняется:
Qc=gr=34,1 Вт. (27)
Данный расчет показывает какое количество рабочей жидкости затрачивалось на достижение необходимого криогенного уровня охлаждения (77-90 К), а также какой максимальной холодопроизводительностью обладает экспериментальная испарительная система охлаждения (34 Вт).
Заключение
Для достижения необходимого уровня криогенного охлаждения и выполнения поставленной задачи был выбран жидкостный тип системы охлаждения. Также был выполнен теоретический расчет теплопритоков через наиболее уязвимые участки системы, которыми являются сосуд криостата и вакуумный трубопровод. Теоретические значения теплопритоков к ним составляют 2,75 Вт и 0,105 Вт, соответственно. По полученным теоретическим данным произведена первоначальная оценка качества работы системы охлаждения.
Результатом эксперимента стали зависимости температур внутри криостата, полученные по показаниям термопар. Полученные зависимости подтверждают реализацию процесса охлаждения в криостате до уровня 80 К. Также произведена оценка производительности системы в реальных условиях. Определена холодопроизводительность установки равная 34 Вт и расход жидкого азота для захолаживания объекта, который равняется 0,173 г/с.
В дальнейшем планируется повысить эффективность охлаждения, получаемого с помощью экспериментального образца криогенной системы охлаждения. Основной недостаток данной системы заключается в том, что при достижении температуры охлаждения, близкой к необходимой (80 К), происходит лишь частичное испарение рабочей жидкости. Жидкий азот не успевает полностью испариться при контакте с захолаживающим наконечником и выходит в окружающую среду в виде жидкости, что приводит к его потерям. Целью дальнейшего исследования является усовершенствование программы выработки рабочего тела, что позволит значительно сократить его потери, а значит увеличить эффективность и время работы системы охлаждения.
Благодарности
Результаты работы получены с использованием оборудования центра коллективного пользования «Межкафедральный учебно-производственный научный центр САМ-технологий» при финансовой поддержке Минобр-науки России (проект № FSSS-2020-0019).
Литература
1. Jackson J., Liao J., Klausner J. F., Mei R. Transient heat transfer during cryogenic chill down. // Paper presented at the Proceedings of the ASME Summer Heat Transfer Conference. 2005. vol. 2. p. 253-260. doi:10.1115/HT2005-72 145
2. Kim Y., Lee S., Jang H., Kim Y., Lee K., Choi C., Lim J. The application of the cryogenic system on the HTS power cable circuit in actual grid. // Cryogenics. 2012. 52 (12), 661-666. doi: 10.1016/j. cryogenics. 2012.07.006
3. Hong H, Gong W. Z, Tian B, Zhang J. Y, Hu X. M, Wang J. Z, Xin Y. Cryogenic system for a 35 kV/90 MVA saturated iron-
References
1. Jackson J., Liao J., Klausner J. F., Mei R. Transient heat transfer during cryogenic chill down. Paper presented at the Proceedings of the ASME Summer Heat Transfer Conference. 2005. vol. 2. p. 253-260. doi:10.1115/HT2005-72 145
2. Kim Y., Lee S., Jang H., Kim Y., Lee K., Choi C., Lim J. The application of the cryogenic system on the HTS power cable circuit in actual grid. Cryogenics. 2012. 52 (12), 661-666. doi: 10.1016/j. cryogenics. 2012.07.006
3. Hong H., Gong W. Z., Tian B., Zhang J. Y., Hu X. M., Wang J. Z., Xin Y. Cryogenic system for a 35 kV/90 MVA saturated iron-
core superconducting fault current limiter. // Paper presented at the AIP Conference Proceedings. 2010. Vol. 1218. P. 13951401. doi: 10.1063/1.3 422 314
4. Trevisani L., Morandi A., Negrini F., Ribani P. L., Fabbri M. Cryogenic fuel-cooled SMES for hybrid vehicle application. // IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2009. 19 (3), p. 2008-2011. doi: 10.1109/TASC. 2009.2 018 482
5. КостюкВ. В., ФирсовВ. П., Антюхов И. В., Галеев А. Г. Испарительная система криообеспечения протяженных силовых ВТСП кабелей. // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2017. (25-27):45-59. https://doi.org/10.15 518/ isjaee. 2017.25-27.045-059
6. Bellur K., Medici E. F., Kulshreshtha M., Konduru V., Tyrewala D., Tamilarasan A., Allen J. S. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants. // Cryogenics. 2016. Vol. 74, p. 131-137. doi:10.1016/j. cryogenics. 2015.10.016
7. Trollier T., Ravex A., Aubry C., Seidel A., Stephan H., De Parolis L., Kujala R. Trade-off between thermal link solutions for the cryosystem cryocooler on-board the international space station. // Paper presented at the AIP Conference Proceedings, 2004. Vol. 710. P. 1187-1194.
8. Santos V., Sansinena M., Chirife J., Zaritzky N. Numerical simulation of cooling and freezing processes for the cryopreservation of biological material in liquid nitrogen. Paper presented at the PANACM 2015. 1st Pan-American Congress on Computational Mechanics, in Conjunction with the 11th Argentine Congress on Computational Mechanics, MECOM. 2015. 2015, 1111-1123.
9. Iqbal A., Zhao G., Zaini J., He N., Nauman M. M., Jamil M., Suhaimi H. Sustainable hole-making in a titanium alloy using throttle and evaporative cryogenic cooling and micro-lubrication. // Journal of Manufacturing Processes. 2021. 67. 212-225. doi:10.1016/j. jmapro. 2021.04.072
10. Shimanov A. A., Uglanov D. A., Sarmin D. V., Tsapkova A. B. Numerical modelling of evaporation process in cryogenic systems. Paper presented at the MATEC Web of Conferences. 2017. P. 108. doi: 10.1051/matecconf/201 710 811 003
11. Bellur K., Medici E. F., Kulshreshtha M., Konduru V., Tyrewala D., Tamilarasan A., Allen J. S. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants. // Cryogenics. 2016. Vol. 74. P. 131-137. doi: 10.1016/j. cryogenics. 2015.10.016
12. Баррон Р. Ф. Криогенные системы: пер с англ. — 2-е изд. М: Энергоатомиздат, 1989. 408 с.
13. Архаров А. М. Криогенные системы: учебник для студентов вузов по специальности «Техника и физика низких температур»: Основы проектирования аппаратов, установок и систем / А. М. Архаров, И. А. Архаров, В. П. Беляков и др.; под общ. ред. А. М. Архарова и А. И. Смородина. М.: Машиностроение, 1999. 720 с.
14. Фастовский В. Г., Петровский Ю. В., Ровинский А. Е. Криогенная техника. Под ред. В. Г. Фастовского. Изд. 2-е, пе-рераб. и доп. М.: Энергия, 1974. 496 с.
15. Грезин А. К., Зиновьев В. С. Микрокриогенная техника. М.: Машиностроение, 1977. 232 с.
16. Филин Н. В., Буланов А. Б. Жидкостные криогенные системы. Л.: Машиностроение, 1985. 247 с.
17. Справочник по физико-техническим основам криогеники / М. П. Малков, И. Б. Данилов, А. Г. Зельдович, А. Б. Фрад-
core superconducting fault current limiter. Paper presented at the AIP Conference Proceedings. 2010. Vol. 1218. P. 13951401. doi: 10.1063/1.3 422 314
4. Trevisani L., Morandi A., Negrini F., Ribani P. L., Fabbri M. Cryogenic fuel-cooled SMES for hybrid vehicle application. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2009. 19 (3), p. 2008-2011. doi: 10.1109/TASC. 2009.2 018 482
5. Kostyuk V. V., Firsov V. P., Antyukhov I. V., Galeev A. G. Evaporative cryopreservation system for extended power HTS cables. Alternative Energy and Environment (ISJAEE). 2017. (25-27):45-59. https://doi.org/10.15 518/isjaee. 2017.25-27.045059 (in Russian)
6. Bellur K., Medici E. F., Kulshreshtha M., Konduru V., Tyrewala D., Tamilarasan A., Allen J. S. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants. Cryogenics. 2016. Vol. 74, p. 131-137. doi:10.1016/j. cryogenics. 2015.10.016
7. Trollier T., Ravex A., Aubry C., Seidel A., Stephan H., De Parolis L., Kujala R. Trade-off between thermal link solutions for the cryosystem cryocooler on-board the international space station. // Paper presented at the AIP Conference Proceedings, 2004. Vol. 710. P. 1187-1194.
8. Santos V., Sansinena M., Chirife J., Zaritzky N. Numerical simulation of cooling and freezing processes for the cryopreservation of biological material in liquid nitrogen. Paper presented at the PANACM 2015. 1st Pan-American Congress on Computational Mechanics, in Conjunction with the 11th Argentine Congress on Computational Mechanics, MECOM. 2015. 2015,1111-1123.
9. Iqbal A., Zhao G., Zaini J., He N., Nauman M. M., Jamil M., Suhaimi H. Sustainable hole-making in a titanium alloy using throttle and evaporative cryogenic cooling and micro-lubrication. Journal of Manufacturing Processes. 2021. 67. 212-225. doi:10.1016/j. jmapro. 2021.04.072
10. Shimanov A. A., Uglanov D. A., Sarmin D. V., Tsapkova A. B. Numerical modelling of evaporation process in cryogenic systems. Paper presented at the MATEC Web of Conferences. 2017. P. 108. doi: 10.1051/matecconf/201 710 811 003
11. Bellur K., Medici E. F., Kulshreshtha M., Konduru V., Tyrewala D., Tamilarasan A., Allen J. S. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants. Cryogenics. 2016. Vol. 74. P. 131-137. doi: 10.1016/j. cryogenics. 2015.10.016
12. Barron R. F. Cryogenic systems: transl. from English. 2nd edition Moscow, Energoatomizdat, 1989. 408 p. (in Russian)
13. Arkharov A. M. Cryogenic systems: Textbook for high school students in Low Temperature Engineering and Physics: Basics of designing apparatuses, installations and systems / A. M. Arkharov, I. A. Arkharov, V. P. Belyakov et al; under general editorship of A. M. Arkharov and A. I. Smorodin. Moscow, Engineering Engineering Works, 1999. 720 p. (in Russian)
14. Fastovsky V. G., Petrovskiy Yu. V., Rovinskiy A. E. Cryogenic Equipment. Edited by V. G. Fastovsky. Edited edition 2, revised and supplemented. Moscow: Energiya, 1974. 496 p. (in Russian)
15. Grezin A. K., Zinoviev V. C. Microcryogenic Technique. Moscow, Machine Engineering, 1977. 232 p. (in Russian)
16. Filin N. V., Bulanov A. B. — Liquid Cryogenic Systems. Leningrad Mechanical Engineering, 1985. 247 p. (in Russian)
17. Handbook for Physicotechnical Principles of Cryogenics / M. P. Malkov, I. B. Danilov, A. G. Zeldovich, A. B. Fradkov;
ков; Под ред. М. П. Малкова — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1985. 432 с.
18. Архаров А. М., Архаров И. А., Антонов А. Н. и др. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины и инструменты: учебник; под общ. ред. А. М. Архарова и И. К. Буткевича. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 582 с.
19. . Куландин А. А., Тимашев С. В., Иванов В. П. Энергетические системы космических аппаратов. М., Машиностроение, 1972. 428 с.
Under edition of M. P. Malkov. 3rd edition, revised, and supplemental. Moscow: Energoizdat, 1985. 432 p. (in Russian)
18. Arkharov A. M., Arkharov I. A., Antonov A. N. et al. Machines of low-temperature technology. Cryogenic Machines and Tools: a textbook; eds A. M. Arkharov and Butkevich I. K. Moscow, Publishing house of MSTU named after N. E. Bauman, 2011. 582 p. (in Russian)
19. Kulandin A. A., Timashev S. V., Ivanov V. P. Power Systems of Space Vehicles. Moscow, Machine Engineering, 1972. 428 p. (in Russian)
Сведения об авторах
Сармин Дмитрий Викторович
К. т. н., доцент кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского национального исследовательского университета им. Академика С. П. Королева, 443 086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34, [email protected]
Information about authors Sarmin Dmitriy V.
Ph. D., Associate Professor, Department of Thermal Engineering and Thermal Engines, Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev, 443 086, Russia, Samara, Moscow highway, 34, [email protected]
Боровик Владислав Михайлович
Магистрант кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского национального исследовательского университета им. Академика С. П. Королева, 443 086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34, [email protected]
Borovik Vladislav M.
Graduate student of Thermal Engineering and Thermal Engines Department, Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev, 443 086, Russia, Samara, 34, Moskovskoe highway, [email protected]
Благин Евгений Валерьевич
К. т. н., научный сотрудник кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского национального исследовательского университета им. Академика С. П. Королева, 443 086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34, [email protected]
Blagin Evgeny V.
Ph. D., Research assistant of Thermal Engineering and Thermal Engines, Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev, 443 086, Russia, Samara, Moscow highway, 34, [email protected]
Лопатин Алексей Леонидович
Аспирант кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского национального исследовательского университета им. Академика С. П. Королева, 443 086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34, [email protected]
Lopatin Alexey L.
Postgraduate student of Thermal Engineering and Thermal Engines Department, Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev, 443 086, Samara, Russia, 34, Moskovskoe highway, [email protected]
@0®
Статья доступна по лицензии
Creative Commons «Attribution-NonCommercial»
28-я международная выставка «Оборудование, технологии, сырье и ингредиенты для пищевой и перерабатывающей промышленности» 9-13 октября 2023 г.
«Агропродмаш» - международная выставка оборудования, машин и ингредиентов для пищевой и перерабатывающей промышленности - на протяжении двух десятилетий демонстрирует лучшие мировые достижения, способствуя внедрению новых современных технологий российскими предприятиями пищевой и перерабатывающей промышленности. «Агропродмаш» - абсолютный лидер среди выставок России по тематике «Пищевая промышленность, оборудование и ингредиенты».
Организатор выставки:
ЦВК «Экспоцентр», 123100, Россия, Москва, Краснопресненская набережная, 14 https://www.agroprodmash-expo.ru/
^ЭЮЭТОЦЕКГР
