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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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This article deals with the configurations and physical principles specific to obtaining ultralow temperatures, below ?100°C, in cryogenics. The use of liquefied gases such as air and helium covers the most common processes, but the thermomagnetic properties of some materials can also be usefully exploited. Perspectives for the general production of cold, not only in cryogenics, are also set out.
Auteur(s)
-
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.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
cryogenics | liquified gas | low and ultralow temperatures
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1998 par Michel FEIDT
- Version archivée 2 de oct. 2005 par Michel FEIDT
DOI (Digital Object Identifier)
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Glossaire – Définitions
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5. Conclusion pour la production générale de froid
5.1 Quelques réalisations prometteuses
Quelques perspectives récentes montrent que le sujet traité est loin d’être épuisé et qu’il peut donner lieu à de nouvelles réalisations très « exotiques » par rapport à l’état de l’art que connu aujourd’hui, pour peu que les recherches correspondantes progressent du point de vue fondamental, mais aussi et surtout du point de vue technique et technologique.
-
Citons ainsi le développement au laboratoire national Los Alamos aux États-Unis d’un réfrigérateur optique LASSOR. Ce réfrigérateur conçu pour fonctionner au voisinage de 77 K utilise un matériau ZBLANP (verre, composé fluoré de métaux lourds : zirconium, baryum, lanthanium, aluminium, sodium et plomb) dans lequel la fluorescence anti-Stokes induite par laser produit l’effet frigorifique . Par analogie aux machines trithermes, si T L >> T fluo > T P, il vient pour le coefficient de performance (COP) de ce réfrigérateur :
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Conclusion pour la production générale de froid
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
HAUT DE PAGE
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2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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