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林德-漢普遜循環

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1895年專利

林德-漢普遜循環用於氣體的液化,特別是空氣分離。 威廉·漢普遜英語William Hampson卡爾·馮林德於1895年分別獨立地申請了該循環的專利。[1]

林德-漢普遜系統引入了再生冷卻——一種正反饋冷卻系統。熱交換器佈置允許絕對溫差(e.g.0.27 °C/atm J-T下空氣的冷卻)超過單級冷卻,並達到液化「固定」氣體所需的低溫。

漢普森-林德循環與西門子循環的不同在於膨脹階段。西門子循環英語Siemens cycle中氣體對外做功降溫度降低,林德-漢普遜循環則僅依賴於焦耳-湯姆遜效應。優點是冷側不需要移動部件。[1]

循環過程

  1. 通過壓縮加熱氣體,以給予其參與循環所需的外部能量。
  2. 通過將氣體浸入低溫環境的方式將其冷卻,使其失去一部分熱量(和能量),
  3. 通過換熱器用來自下一(和最後)階段的返流氣體對其進行冷卻,
  4. 使氣體通過焦耳-湯姆遜孔,以進一步冷卻,降低熱量,但保存勢能而非動能。
    現階段氣體達到整個過程的最低溫度,將再度循環並被送回-
  5. 加熱-參與階段3時作為冷卻劑,然後
  6. 送回至階段1,開始下一個循環,並通過壓縮略微復熱。

在每個循環中,淨冷卻大於在循環開始時加入的熱量。當氣體經過更多循環溫度降逐步降低,在擴壓缸處達到更低的溫度將變得更為困難。

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參考

  1. ^ 1.0 1.1 Technical information. Kryolab, Lund University. [26 January 2013]. (原始內容存檔於2016-10-30).