Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude et réalisation d'un cryoréfrigérateur à cycle de joule-Thomson utilisant des compresseurs thermiques par adsorption désorption fonctionnant avec le couple azote/charbon actif PVDC

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Auteur / Autrice :  Suhanan
Direction : Michel Feidt
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Un réfrigérateur cryogénique à cycle de joule Thomson utilisant des compresseurs thermiques par adsorption-désorption a été étudié. Du a l'absence de pièce en mouvement et a la simplicité technologique, ce système apparait comme un candidat potentiel pour répondre à la demande de systèmes de réfrigération cryogénique fiables pour les applications spatiales. L'étude du charbon actif de type PVDC (polychlorure de vinylidene) a été effectuée et les isothermes d'adsorption de l'azote par le PVDC pyrolyse ont été mesurées dans la gamme de pressions de 0. 2 à 75 bars, et pour des températures comprises entre 187 k et 500 k. Ces données nous ont permis d'effectuer l'analyse thermodynamique du cycle et de montrer la faisabilité théorique de ce système. Le premier prototype a été réalise et testé expérimentalement. Ce réfrigérateur fonctionne avec deux compresseurs thermiques à adsorption-désorption. Lors des premiers essais, ce réfrigérateur nous a permis d'obtenir des températures froides de l'ordre de 100 k à puissance frigorifique nulle pour des durées du cycle d'environ 60 minutes. Un modèle théorique permettant de calculer l'évolution de la température et de la pression du gaz dans le compresseur pendant les phases de chauffage désorption et de refroidissement adsorption a été établi. Les résultats expérimentaux sont comparés avec ceux du modèle théorique