|
|
Helium Cryostat for Experimental Study of Natural Turbulent Convection
Urban, Pavel ; Jícha, Miroslav (referee) ; Rotter, Miloš (referee) ; Fedor,, Ján (referee) ; Musilová, Věra (advisor)
V disertační práci je popsán heliový kryostat s experimentální válcovou konvekční celou pro studium proudění při přirozené konvekci za velmi vysokých Rayleigho čísel Ra (až do řádu 10^15) a Nusseltových čísel Nu (až do řádu 10^4). Pracovní látkou je studené 4He, které umožňuje díky výhodným fyzikálním vlastnostem dosažení velmi vysokých hodnot čísel Ra. Návrh kryostatu je založen na koncepci lázňových NMR kryostatů s nízkým odparem kryokapalin. Ve středu kryostatu je umístěna konvekční cela o průměru 300 mm a výšce 300 mm. Celu tvoří horní a spodní dno a výměnná střední část. Tyto díly jsou spojeny rozebíratelnými přírubami těsněnými indiovým drátem. Výměnná část umožňuje snadnou modifikaci geometrie cely. Hlavní přednost kryostatu spočívá v minimálním vlivu konstrukce cely a použitých materiálů na studovanou konvekci. Cela kryostatu je navržena pro pracovní tlaky do 250 kPa.
|
|
|
Helium Cryostat for Experimental Study of Natural Turbulent Convection
Urban, Pavel ; Jícha, Miroslav (referee) ; Rotter, Miloš (referee) ; Fedor,, Ján (referee) ; Musilová, Věra (advisor)
V disertační práci je popsán heliový kryostat s experimentální válcovou konvekční celou pro studium proudění při přirozené konvekci za velmi vysokých Rayleigho čísel Ra (až do řádu 10^15) a Nusseltových čísel Nu (až do řádu 10^4). Pracovní látkou je studené 4He, které umožňuje díky výhodným fyzikálním vlastnostem dosažení velmi vysokých hodnot čísel Ra. Návrh kryostatu je založen na koncepci lázňových NMR kryostatů s nízkým odparem kryokapalin. Ve středu kryostatu je umístěna konvekční cela o průměru 300 mm a výšce 300 mm. Celu tvoří horní a spodní dno a výměnná střední část. Tyto díly jsou spojeny rozebíratelnými přírubami těsněnými indiovým drátem. Výměnná část umožňuje snadnou modifikaci geometrie cely. Hlavní přednost kryostatu spočívá v minimálním vlivu konstrukce cely a použitých materiálů na studovanou konvekci. Cela kryostatu je navržena pro pracovní tlaky do 250 kPa.
|
|
|
Experimental study of high rayleigh number convection using cryogenic gaseous 4He
Urban, Pavel ; Musilová, Věra ; Skrbek, L.
Several laboratories worldwide try to elucidate the underlying mechanisms of turbulent thermal convection using cryogenic He gas, a working fluid with truly remarkable and widely tuneable properties. The focus is on the efficiency of the heat transfer, experimentally studied via the Nusselt (Nu) versus Rayleigh number (Ra) dependence, especially at very high Ra. In order to resolve existing controversies among published results, we designed and built a cryogenic apparatus capable of reaching Ra up to 2 × 10e15, thus covering the range of interest where various transitions such as that into the theoretically predicted ultimate Kraichnan regime have been claimed. The cylindrical convection cell of 300 mm both in diameter and height is designed to withstand pressures up to 250 kPa at working temperatures between 4.2 K and 12 K. The main advantage of this apparatus is minimized influence of its cell design and materials used on the studied convection. The first experimental results are resented.
|
|
| |
guest ::
