Июнь 18th, 2013
Так как предполагается, что сверхпроводники в машинах будут экранироваться проводящим экраном, имеющим комнатную температуру, то электрические потери будут малы и, возможно, будет использоваться система, аналогичная показанной на рис. 33.Еще один компромисс, на который приходится идти, согласовывая параметры рефрижератора и машины, связан с выбором рабочей температуры сверхпроводника. Как показано выше, характеристики сверхпроводящих материалов существенно улучшаются с понижением рабочей температуры. Однако снижение температуры усложняет рефрижератор и увеличивает его размеры и потребляемую мощность.На рис. 32 и 33 показаны схемы охлаждения сверхпроводящих обмоток за счет испарения жидкого гелия. При этом наличие двухфазной парожидкостной смеси может привести к неустойчивому характеру течения хладагента. Для предотвращения этого явления может оказаться необходимым использовать для охлаждения сверхпроводника принудительную циркуляцию гелия при повышенном давлении. В этом случае возвращаемый в рефрижератор холодный поток (рис. 32) будет иметь температуру несколько выше, чем на входе в обмотку. Одна из трудностей заключается в том, что для охлаждения, равноценного испарительному, потребуется примерно в восемь раз больший расход гелия. При этом предполагается, что подогрев хладагента составит 1 К, ср жидкости — около 2,5 Дж(г-К), a hfg = = 20,5 Джг. Нередко для охлаждения сверхпроводников предлагают использовать гелий в сверхкритическом состоянии (5—10 К, 3—10 бар).В этой области теплоемкость гелия высока и есть основания ожидать высоких коэффициентов теплоотдачи.
