นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.26 น. บทความนี้มีผู้ชม: 627523 ครั้ง

www.thummech.com
คือการทำความเย็นที่เข้าใกล้ หรือถึงอุณหภูมิของศูนย์องศาสัมบูรณ์ ความเย็นระดับนี้เป็นความเย็นที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะหยุดการเคลื่อนไหว ถ้ากล่าวอย่างง่าย ๆ ก็คือความตาย ที่ยิ่งกว่าความตายเสียอีก


18 ต้นกำลังที่ใช้ทำความเย็นในไครโอเจนิกส์

เครื่องยนต์ (Engines)

                ความหมายของเครื่องยนต์ “คือเครื่องจักรกลที่เปลี่ยนจากพลังงานความร้อนหรือกำลังงาน ผลที่ได้ก็คือแรง และการเคลื่อนที่”

25769_engine.JPG

 

                รูปเครื่องยนต์นี้เป็นชนิดหนึ่งของเครื่องยนต์ที่มีอยู่หลายชนิด เครื่องยนต์เผาไหม้

 

                ระบบไครโอเจนิกส์ในเส้นทางภายนอกใช้เครื่องยนต์ในทางความแตกต่างเล็กน้อยต่างกัน ความเย็น และจากก๊าซกลายเป็นฮีเลียมเหลว

                จอร์จ คลูด (Georges Claude) วิศวกรชาวฝรั่งเศส เป็นผู้เริ่มนำเครื่องทำความเย็นที่ใช้การแทนที่เป็นการขยาย ในปี 1902 ในหลักการมันเป็นการแทนที่ด้วยคล้ายกับลูกสูบ และกระบอกสูบเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ไอน้ำที่ใช้ข้ามศตวรรษ

                พลังงานความร้อนที่ได้จากการไหลของฮีเลียมความดันสูง มาจากการสร้างแรง และการเคลื่อนที่โดยการขยายของก๊าซซึ่งก๊าซที่เป็นลำดับการผลักดันล้อช่วยแรง และมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์เผาไหม้ ปรารถนาเป็นผลเป็นไม่สร้างการเคลื่อนที่ แต่มองข้ามอุณหภูมิเพราะโดยการใช้พลังงานจากของความร้อนสัมผัส มองอย่างไรเหตุการณ์เหล่านี้ พิจารณาปล่อยผ่านวัฏจักรการขยายตัวไคโอเจนิกส์

  

                วัฏจักรเครื่องยนต์ขยายตัว

25769_AD.JPG

                A วาล์วทางเข้าเปิดรับฮีเลียมความดันสูง (250 ถึง 300 psig) ที่เข้าไปในระสูบผลในการขับกระบอกสูบการเคลื่อนที่ขึ้นไป

 


               
B วาล์วทางเข้าปิด ขณะที่ลูกสูบกำลังเคลื่อนที่ขึ้นก๊าซจะขยายตัว และมีความเย็น

                C เป็นวัฏจักรการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ก๊าซขยายตัว และความเย็น

                D ขณะที่ลูกสูบขึ้นสู่จุดศูนย์ตายบน (Top Dead Center)

25769_EI.JPG

                E เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ผ่านจุดศูนย์ตายบนไปแล้ว วาล์วไอเสียก็เริ่มเปิด ในการหมุนนี้จะมีล้อช่วยแรงทำหน้าที่สะสมพลังงานเพื่อที่จะให้มีแรงทำไปตามวัฏจักรเพื่อความต่อเนื่อง

                F ลูกสูบเคลื่อนที่ลงอย่างต่อเนื่อง โดยถูกขับด้วยแรงจากสูบอื่น และล้อช่วยแรง

 

                G ลูกสูบเคลื่อนที่เข้าใกล้จุดศูนย์ตายล่าง (Bottom Dead Center: BDC) ขณะที่วาล์วไอเสียปิด

                H วาล์วไอเสียปิด และเป็นเวลาที่สั้นที่วาล์วทั้งสองเปิด-ปิด เหลื่อมกัน ซึ่งลูกสูบเคลื่อนที่ลงอย่างต่อเนื่อง ก๊าซในกระบอกสูบถูกอัดตัว นี้เรียกว่า “อัดซ้ำ”

                I จุดศูนย์ตายล่าง และพร้อมอัดซ้ำอีกเป็นวัฏจักร

 

 

กราฟการทำงานเครื่องยนต์

1.             วาล์วไอดีเปิด และเริ่มก่อตัวของความดัน

2.             วาล์วไอดีปิด และความดันคงที่ชั่วขณะ ที่จุด 2 3 เป็นวัฏจักรขยาย

3.             วาล์วไอเสียเปิด และความดันตกอย่างทันที

4.             วาล์วไอเสียปิด เหตุมาจากการอัดของก๊าซอีกครั้งหนึ่ง

 

25769_curv.JPG

 

                นี้เป็นภาพการพล๊อตกราฟระหว่าง ความดัน และเวลา องศาที่เห็นเป็นตำแหน่งการเคลื่อนที่ของลูกสูบ

 

แผนผังแสดงประสิทธิผลภาพของเครื่องยนต์ (Engine Efficiency Plot)

25769_plottengine.JPG

 

                จากภาพแสดงให้เห็นถึงการพล๊อตกราฟแสดงประสิทธิภาพ เป็นอัตราส่วนระหว่างความดันเข้า กับความดันออก ประสิทธิภาพการขยายตัวของเครื่องยนต์ ทั่วไปแล้วอยู่ระหว่างการเหลื่อมล้ำ (Overlab)ของวาล์ว เพราะว่ามีระยะช่องว่างต่อช่วงยกตัวไม่ดี หรือวาล์วเสียหายเพราะวาล์วสกปรก


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที