Manyetik ericsson ve brayton soğutma çevrimlerinin parametrik olarak incelenmesi

Abstract

Manyetik soğutma, buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine göre daha verimli ve çevreci yeni bir soğutma teknolojisidir. Oda sıcaklığında çalışan manyetik soğutma sistemleri henüz ticarileşmemiş olsa da manyetik soğutma birkaç yıl içerisinde klasik soğutma teknolojilerinin yerini alabilecek bir potansiyel barındırmaktadır. Manyetik soğutma sistemlerinin tasarımı için seçilecek termodinamik çevrim sistemin verimini doğrudan etkileyecek; bu da,daha kompakt ve ekonomik tasarımların oluşturulmasına fayda sağlayacaktır. Bu çalışmada, manyetik Ericsson ve Brayton çevrimleri parametrik olarak incelenmiştir. Termodinamik özellik bağıntıları istatistiksel mekanik yardımıyla oluşturulmuştur. Bağıntılar yüksek sıcaklık veya düşük manyetik alan değerleri dikkate alınarak sadeleştirilmiştir. Sadeleştirilen bağıntılarla düşük sıcaklık kaynağından alınan ısı, rejeneratörde biriken ısı, sıcak kaynağa verilen ısı, çevrim için gereken iş ve etkinlik katsayısı değerleri elde edilmiştir. Elde edilen değerlerin farklı kaynak sıcaklıkları, manyetik alan değerleri ve tersinmezlik derecelerindeki durumları incelenmiştir. Kaynaklar arası sıcaklık farkı arttıkça performans katsayısının azaldığı, Brayton çevriminde manyetik alan ve sıcak kaynak değeri arttıkça rejeneratörde biriken ısı değerinin arttığı tespit edilmiştir.