Development of a technology for manufacturing a heat-shielding structure on nitrogen cryocontainers, excluding heat transfer through gas

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorZhun, H. H.
dc.contributor.authorStarikov, V. V.
dc.contributor.authorKoverya, V. P.
dc.date.accessioned2023-04-15T10:37:07Z
dc.date.available2023-04-15T10:37:07Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractOne of the important stages in the creation of the scientific and technical foundations for the calculation, de-sign and manufacturing technology of the lowest heat-conductivity thermal protection from screen-vacuum thermal insulation (SVTI) is the development of a process for achieving the optimal vacuum Р₀ ≤ 10⁻³ Pa in the SVTI layers, since at this pressure, thermal conductivity (λeff) through the SVTI is carried out only due to the radiant (λrad) and contact-conductive (λk.k) components. It is proposed to obtain such a pressure in thermal insulation by using cushioning material in it, which was previously degassed in a separate vacuum chamber at 370–380 K for 12 h in order to remove water molecules from its structure and then replace them with nitrogen molecules. These molecules have 3–4 times less heat of adsorption; therefore they are pumped out faster. As a result, it becomes possible to accelerate (by ~ 20 h) to achieve optimal vacuum in thermal insulation, as well as 11% lower effective thermal conductivity [equal to (14.1–14.3)∙10⁻⁵ W/(m∙K)]. The analysis carried out (according to the developed methodology) showed that the achieved optimal effective thermal conductivity of thermal insulation in a cryocontainers is determined by 33% of radiant thermal conductivity [4.7∙10⁻⁵ W/(m∙K)] and 67% of the contact-conductive component [9.4∙10⁻⁵ W/(m∙K)].
dc.description.abstractОдним з важливих етапів створення науково-технічних основ розрахунку, проєктування та технології виготовлення найбільш низькотеплопровідного теплозахисту з екранно-вакуумної теплоізоляції (ЕВТІ) є розробка процесу досягнення в шарах ЕВТІ оптимального вакууму Р₀ ≤ 10⁻³ Па, оскільки при цьому тиску теплопровідність (λeff) через ЕВТІ здійснюється тільки за рахунок променевої (λrad) та контактно-кондуктивної (λk.k) складових. Запропоновано отримувати цей тиск у теплоізоляції шляхом використання в ній прокладкового матеріалу, який попередньо в окремій вакуумній камері при температурі 370–380 К піддавався дегазації протягом 12 годин з метою видалення з його структури молекул води та подальшого їх заміщення на молекули азоту. Дані молекули мають у 3–4 рази меншу теплоту адсорбції, тому швидше відкачуються. В результаті стає можливим прискорено (на ~ 20 годин) досягати в теплоізоляції оптимального вакууму, а також меншу на 11% ефективну теплопровідність [що дорівнює (14,1–14,3)∙10⁻⁵ Вт/(м∙К)]. Проведений (за розробленою методикою) аналіз показав, що оптимальна ефективна теплопровідність теплоізоляції в кріопосудині обумовлюється на 33% променевою теплопровідністю [4,7∙10⁻⁵ Вт/(м∙К)] і на 67 % контактно-кондуктивною складовою [9,4∙10⁻⁵ Вт/(м∙К)].
dc.identifier.citationZhun H. H. Development of a technology for manufacturing a heat-shielding structure on nitrogen cryocontainers, excluding heat transfer through gas [Electronic resource] / H. H. Zhun, V. V. Starikov, V. P. Koverya // Low Temperature Physics. – Electronic text data. – 2022. – Vol. 48, No. 9. – P. 774-782. – Access mode: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/10.0013291, free (date of the application 15.04.2023).
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.1063/10.0013291
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8291-2721
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0901-3962
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/64217
dc.language.isoen
dc.subjectcryocontainer
dc.subjectthermal insulation
dc.subjectliquid nitrogen
dc.subjectvacuum
dc.subjectекранно-вакуумна теплоізоляція
dc.subjectтеплопровідність
dc.subjectрідкий азот
dc.subjectкріопосудина
dc.titleDevelopment of a technology for manufacturing a heat-shielding structure on nitrogen cryocontainers, excluding heat transfer through gas
dc.title.alternativeТехнологія виготовлення теплозахисної ізоляції азотних кріопосудин, що виключає теплоперенесення через газ
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
LTP_2022_48_9_Zhun_Development
Розмір:
617.2 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
11.25 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Кафедра "Технічна кріофізика"