توسعه ی آنالیز ایزوترم در کرایوکولرهای پالس تیوبی دارای شیر از نوع دو ورودی و به کارگیری آن در طراحی

کرایوکولر پالس تیوب به دلیل نداشتن عضو متحرک در سر سرد آن دارای ارتعاش کم و قابلیت اطمینان بالا می باشد. این مزیت سبب توسعه کاربردهای این نوع کولر شده است. در سیستم هایی همچون دستگاه ام آر آی که نیاز به نصب کرایوکولر جهت خنک کاری مگنت می باشد، استفاده از این نوع کولر سبب بهبود کیفیت تصویربرداری خواهد شد. به منظور تخمین و بهبود عملکرد پالس تیوب ها، درک فرآیند سیالاتی حرارتی سیستم مورد نیاز است. شناخت معادلات حاکم بر مسئله، این مهم را تسهیل خواهد کرد. مدل های دقیق آنالیز به دلیل پیچیدگی جریان نوسانی در پالس تیوب ها به راحتی بدست نیامده و در زمان کوتاه قابل حل نیستند. اگرچه مدل های ساده و تقریبی مختلفی به منظور شبیه سازی کرایوکولر پالس تیوب در دسترس می باشند، اما هر کدام دارای محدودیت ها و کاربردهای خاصی هستند. از طرفی استفاده از روش های آزمایشگاهی به منظور طراحی یا بهینه سازی پارامترهای پالس تیوب نیز کار مشکلی می باشد. در این میان توجه به این نکته مهم است که بیشتر محاسبات اولیه در فرآیندهای طراحی، بر اساس مدل های جریان ساده ی ترمودینامیکی یا یک بعدی می باشند. مدل ایزوترم، علی رغم سادگی، با انتخاب فرضیات نزدیک به واقعیت، یک آنالیز قابل استفاده در طراحی کرایوکولر محسوب می شود. در تحلیل پیش رو، گاز درون لوله پالسی به سه قسمت تقسیم می شود و گاز در قسمت میانی، فرایندی آدیاباتیک و در دو قسمت دیگر، فرایندی هم دما را تجربه می کند. مدل ارائه شده، پیچیده تر از مدل ارائه شده برای سرماسازهای استرلینگی می باشد. در این مقاله، نتایج حاصل از یک کد متلب، که بر اساس تحلیل ایزوترم و توسعه مدل ژو و چن نوشته شده، ارائه می شود. کرایوکولر پالس تیوبی مورد نظر دارای شیر از نوع دو ورودی است.

Keywords:

کرایوکولر , پالس تیوب , ایزوترم , طراحی , دو ورودی