Способ перекачивания тепла, основанныйна использовании магнетокалори-ческого эффекта

Способ перекачивания тепла, основанныйна использовании магнетокалори-ческого эффекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е < > 8!IO58

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К - АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт свид-ву— (22) Заявлено 23.03.79 (21) 2734654/23-25 (51) М.Кл.з F 25 В 21/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет

:СССР (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9, (55) УДК 021.577 (088.8) (45) Дата опубликования описания 09.04.81 по делам изобретений и открытий (54) СПОСОБ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ТЕПЛА, ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ

МАГЕНТОКАЛОРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

Изобретение относится к области энергомашиностроения, а конкретнее к способам перекачивания тепла с применением магнетокалорического эффекта, и может быть использовано для получения холода в широком температурном диапазоне.

Известны способы перекачивания тепла с использованием магнетокалорического эффекта. В основе способов лежит реализация термодинамических циклов, в кото- lO рых рабочим телом является магнетик. Циклы осуществляются на температурных интервалах, характеризующихся резким изменением магнитной восприимчивости магнетика. Для ферромагнетиков такой интер- 15 вал находится вблизи их точки Кюри, для ряда парамагнитных солей — в области сверхнизких температур. Большинство известных магнетиков в подобных интервалах при намагничивании выделяют тепло (на- 20 греваются), при размагничивании поглощают тепло (охлаждаются) (1).

Известен также способ перекачивания тепла, основанный на использовании магнетокалорического эффекта, заключающийся в том, что рабочее тело — магнетик перемещают в магнитном поле, один теплоноситель перемещают относительно магнетика в зоне высокой напряженности магнитного поля, а другой теплоноситель перемещают в зоне низкой напряженности магнитного поля (2).

Данный способ является непрерывным за счет непрерывного равномерного вращения рабочего тела — магнетика между зонами высокой и низкой напряженности магнитного поля. Теплообмен между рабочим телом и каждым теплоносителем осушествляется в процессе движения рабочего тела в теплоносителе.

Недостатком способа является низкая эффективность перекачивания тепла, обусловленная неинтенсивным теплообменом.

Целью изобретения является повышение эффективности перекачивания тепла путем интенсификации теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что магнетик выполняют в виде порошка, размещают его в замкнутом контуре и сообщают ему циркуляционное движение нз зоны перемещения одного теплоносителя в зону перемещения другого.

Принципиальная схема реализации способа представлена на чертеже.

Порошкообразное рабочее тело 1 циркулирует по замкнутому контуру 2 между зоной высокой напряженности магнитного поля А, создаваемого магнитом 3, и зоной низкой напряженности В. Теплоносители подаются по каналам 4 и 5, отводятся по ка811058

Формула изобретения

Составитель С. Кочемазов

Редактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Заказ 349/304 Изд. № 248 Тираж 581 Подписное

НПО «Понск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент» налам б и 7. Место и направление подачи теплоносителей определяется пространственным расположением замкнутого контура, а также принятым способом циркуляции рабочего тела. 5

Схема работает следующим образом.

Рабочее тело 1 поступает в зону намагничивания А, в которой увлекаемое теплоносителем, подающимся через входной канал 4, движется некоторое время в возрастающем магнитном поле, а затем в постоянном поле магнита 8. Намагничиваясь в зоне интенсивного теплообмена, рабочее тело отдает тепло теплоносителю, который покидает замкнутый контур через канал б. Рабочее тело поступает в зону размагничивания, в которой аналогичным образом охлаждает другой теплоноситель, который поступает в зону через канал 5, а .покидает— через канал 7.

Данный способ перекачивания тепла удобен для создания каскадов устройств.

С помощью каскадов устройств с одинаковыми рабочими телами возможно реализовать перепады температур порядка десятков градусов. Для реализации более значительных перепадов следует применять каскады, в последовательно расположенных замкнутых контурах которых понижается температура Кюри циркулирующих магие- 30 тиков.

Реализация способа обеспечивает повышение КПД цикла за счет увеличения относительной скорости движения теплоносителя и рабочего тела, раздельного и непрерывного подвода теплоносителей, а также за счет интенсификации теплообмена, обусловленной развитием поверхности рабочего тела и дополнительной турболизацией потока.

Способ перекачивания тепла, основанный на использовании магнетокалорического эффекта, заключающийся в том, что рабочее тело — магнетик перемещают в магнитном поле, один теплоноситель перемещают относительно магнетика в зоне высокой напряженности магнитного поля, а другой теплоноситель перемещают в зоне низкой напряженности магнитного поля, о тл ич ающийся тем, что, с целью повышения эффективности перекачивания тепла путем интенсификации теплообмена, магнетик выполняют в виде порошка, размещают его в замкнутом контуре и сообщают ему циркуляционное движение из зоны перемещения одного теплоносителя в зону перемещения другого теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Journal of Applied Physics, 1978, vol.

49, № 3, р. 127 6.

2. Патент США № 4033734, кл. 62-3, опублик. 1978.