Системы охлаждения с редкоземельными материалами для аэрокосмических применений

• Автор: Карагусов, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 347 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Зведение
1. Методы охлаждения, схемотехника систем охлаждения
цля аэрокосмических применений
1.1. Требования к системам охлаждения для аэрокосмических применений
1.2. Схемотехника систем охлаждения для аэрокосмических применений
1.2.1. Системы охлаждения с внешним охлаждением
1.2.2. Системы охлаждения с внутренним охлаждением
1.2.3. Комбинированные системы охлаждения
1.3. Выводы по первой главе
!. Анализ термодинамических циклов систем охлЩдения с >едкоземельными материалами
2.1. Термодинамические циклы в реальных
рабочих телах
2.2. Определение граничных температур
регенеративных циклов
2.3. Термодинамические циклы в квазирегенеративных
магнитокалорических системах охлаждения
2 . 4 . Циклы с наклоном влево
2.5. Выводы по второй главе
Расчетно-теоретический анализ систем охлаждения с
едкоземельными материалами. Универсальный метод расчета егенеративных систем охлаждения. Создание баз данных еплофизических свойств редкоземельных материалов
3.1. Универсальный метод расчета
регенеративных систем охлаждения
3.2. Анализ свойств редкоземельных материалов для истем охлаждения. Создание баз данных теплофизических войств редкоземельных материалов
3.2.1. Экспериментальные данные по теплоемкости редкоземельных материалов. Создание базы данных теплоемкости редкоземельных материалов
3.2.2. Экспериментальные данные по магнитокалорическому эффекту редкоземельных материалов. Создание базы данных магнитокалорического эффекта редкоземельных материалов
3.2.3. Редкоземельные материалы для постоянных магнитов
3.2.4. Теплопроводность редкоземельных материалов
3.2.5. Механические и технологические характеристики редкоземельных материалов
3.2.6. Токсичность редкоземельных материалов
3.2.7. Распространенность и стоимость редкоземельных материалов
3.3. Расчетно-теоретический анализ магнитокалорических систем охлаждения
3.4. Выводы по третьей главе
Разработка экспериментальных макетов систем охлаждения
редкоземельными материалами и их экспериментальные сследования
4.1. Принципиальная схема макетов магнитокалорических систем охлаждения
4.2. Схема экспериментального стенда и этапы

исследования
4.3. Оценка погрешностей эксперимента
4.4. Результаты экспериментального исследования макетов магнитокалорических систем охлаждения
4.5. Экспериментальное исследование термомеханической системы охлаждения с редкоземельной насадкой регенератора
4.6. Выводы по четвертой главе
>. Разработка схем и конструкций систем охлаждения ізрокосмического назначения, их технические характеристики і области рационального применения
5.1. Систематизация систем охлаждения с редкоземельными материалами
5.2. Сопоставление и разработка схем и конструкций систем охлаждения с редкоземельными материалами
5.4. Области преимущественного использования систем охлаждения в аэрокосмической технике
5.5. Выводы по пятой главе
ыводы
писок использованной литературы
риложения

Известна работа [241] по созданию микротурбодетандера іля гелиевой рефрижераторно-ожижительной СО с газодинамиче-жими подшипниками. Диаметр ротора турбины - 7 мм, скорость фащения - 48000 об/мин, КПД - около 65 %. Расчетная рабо-і-ая температура турбины 13 К, коэффициент расширения - 3.
Известны разработки [301] СО на турбомашинах, однако їх применение в космических условиях значительно ограничено із-за наличия жидкой смазки в компрессорах.
СО Гиффорда-МакМагона и Джоуля-Томсона. СО, работающие :о циклу Гиффорда-МакМагона, и на эффекте Джоуля-Томсона, :е нашли широкого применения в орбитальных КА, они применятся в авиационной и ракетной технике, а также в комплексах аземного обеспечения. Основная причина этого - отсутствие омпрессоров с сухой смазкой для космических требований. О оисковых работах таких СО сообщается в [249, 301]. В [249] нформируется о создании космической дроссельной СО на 4,2 с сухим компрессором и линейным электроприводом.
В работах [234, 255] приводятся данные по СО на базе
вухступенчатых охладителей Гиффорда-МакМагона: использова-ие редкоземельного материала Ег3Щ. в насадке регенератора озволило получить холодопроизводительности 0,59 Вт и 170 т при 4 К.
В работе [319] описывается СО на базе трехступенчатого хладителя Гиффорда-МакМагона с РЗ насадкой регенератора остава ЄсіхЕгі-х№, на которой достигнута температура 3,3 К эз дроссельной ступени.
Группа исследователей Токийского технологического ин-гитута совместно с фирмой ТОЗНІВА провели эксперимент по эименению РЗМ ЕгзЫФ как части насадки регенератора во вто-эй ступени двухступенчатой СО, работающей по циклу Гиффор-