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RÉSUMÉ
Cet article traite des configurations spécifiques de systèmes et des principes physiques particuliers utilisés en cryogénie pour obtenir de très basses températures, inférieures à -100°C. La liquéfaction de gaz, comme l'air et l'hélium, reste le procédé le plus courant mais on peut également avoir recours aux propriétés thermomagnétiques de certains matériaux. Les perspectives pour la production générale de froid, pas seulement en cryogénie, sont également évoquées dans cet article.
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-
Michel FEIDT : Professeur émérite - Université de Lorraine, France
INTRODUCTION
Cette étude s’intéresse tout particulièrement à la production et à l’utilisation des très basses températures typiquement inférieures à 100 °C ; le domaine considéré est classiquement appelé cryogénie.
Pour les obtenir, il faut soit recourir à des techniques différentes de celles imposées dans les deux articles précédents Production de froid et revalorisation de la chaleur : principes généraux [BE 8 095]et Production de froid et revalorisation de la chaleur : machines particulières [BE 8 096], soit faire appel à de nouveaux principes physiques. Les deux approches sont examinées dans le présent article.
On remarque ici que la revalorisation de la chaleur à haute température, qui est le pendant de la cryogénie, reste un domaine peu exploré qui mériterait sans doute plus de considération ; ce sujet n'est qu’évoqué ici, pour préserver la symétrie formelle et fera l'objet d'un autre article à venir.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1998 par Michel FEIDT
- Version archivée 2 de oct. 2005 par Michel FEIDT
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6. Glossaire – Définitions
Cryogénie ; cryogenics
Science et technique des basses températures ( ;inférieures a − 100 °C).
Cryopompe ; cryopump
Dispositif qui piège les molécules de gaz résiduel d’un système à vide par condensation ou sorption sur une surface très froide.
Hélium superfluide ; super fluid helium
Phase liquide de l’hélium au-dessous de 2,2 K.
Cascade ; cascade
Mise en série de plusieurs cycles ou machines permettant d’atteindre les très basses températures.
Machine hybride ; hybrid machine
Machine utilisant deux techniques différentes en les combinant de façon judicieuse.
Liquéfaction de gaz ; gas liquefaction
Procédés permettant de liquéfier un corps qui est généralement gazeux dans les conditions d' ambiance.
Détente de Joule-Thomson ; Joule- Thomson expansion
Détente isenthalpique (sans échange de chaleur ni de travail avec l’extérieur).
Fluide cryogénique ; cryogenic fluid
Typiquement air, hélium, hydrogène.
Effet thermomagnétique ; thermomagnetic effect
On peut citer le procédé de désaimantation magnétique
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HÉBRAL (B.) - Cryogénie. - Archives [B 2 380A], Techniques de l’Ingénieur (1993).
-
(2) - LOUNASMAA (O.V.) - Cryogenics. - Volume : 22 Issue : 5 Pages : 213-223 (1982).
-
(3) - * - Science et Vie. - P. 12 (nov. 2003).
-
(4) - LALLEMAND (A.) - Machines à froid et pompes à chaleur. - Ellipses, Paris (2015).
-
(5) - LI (R.), GROSU (L.) - Parameter affect analysis for a Stirling cryocooler. - International journal of refrigeration 80 92-105 (2017).
-
(6) - AHERN (J.E.) - Applications of second law thermodynamics to cryogenics. - A review. Energy Int. J., 5, 891-897 (1980).
-
...
ANNEXES
Conférence internationale de l'IIF sur la technologie de la cryogénie et du froid commissions A1, A2, C1 Romania, Bucarest june 22-25 2016 ISSN : 0151-1637
Congrès français de thermique société française des thermiciens (Marseille 30 mai - 2 juin 2017)
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs de matériels cryogéniques (liste non exhaustive)
Stirling Cryogénics BV, science park Eindhoven Pays-Bas
http://www.stirlingcryogenics.com
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