Техника - молодёжи 1969-05, страница 6

ПРОИЗВОДСТВО КОСМИЧЕСКОГО ХОЛОДА - ИНДУСТРИЯ БУДУЩЕГО

Пламень и лед... Магнитные ловушки, предназначенные, казалось бы, лишь для того, чтобы удержать раскаленную плазму, когда-нибудь, вероятно, смогут надежно укрывать от воздействия внешней среды и холод. Во всяком случае, проблема и в том и другом случае формулируется одинаково — найти идеальный тепло-изолятор.

В 1887 году в Лондоне немецкие стеклодувы Мюллер и Орн, воплощая идею известного физика Леннока, изготовили первый сосуд с двойными стенками специально для хранения сжиженных газов.

Мысль Леннока проста. Газ (и пары) плохо проводит тепло. (О плохой теплопроводности водяного пара лучше всего говорит такой пример. В конце прошлого века на сталелитейных заводах опытные рабочие иногда показывали новичкам фокус: на мгновение опускали руку в расплавленную сталь. Интенсивное парообразование на доли секунды предохраняло кожу от ожога.) Воздушная прослойка в сосуде Леннока играла роль изолятора. Но «термос» все-таки вышел плохим: слишком быстро улетучивались из него криогенные жидкости. Молекулы воздуха переносили довольно много тепла от внешней стенки к внутренней (как говорят специалисты, была сильна конвекция).

А что, если откачать воздух? Именно так и поступил д'Арсонваль в том же 1887 году. Его вакуумированные сосуды были цилиндрической формы (довольно невыгодной по современным понятиям).

Через шесть лет английский ученый Дюар сделал следующий шаг: был в принципе закрыт еще один мостик, переправлявший тепло, — радиационный нагрев — нагрев излучением. По просьбе Дюара Мюллер изготовил несколько сосудов с посеребренными внутренними стенками. Тепловые лучи отражались от зеркального слоя. Кроме того, Дюар поместил между стенками активированный уголь, который поглощал остатки воздуха. Ученый также предложил заполнить межстенное пространство парами ртути, которые при заправке сосуда конденсировались, покрывая поверхности зеркальной пленкой и одновременно образуя вакуум.

Сжиженный газ очень удобен в транспортировке: занимает минимально возможный объем (выигрыш по сравнению со сжатым — примерно десятикратный). И Дюару и д'Арсонвалю в их опытах нужно было совсем немного криогенных жидкостей. Ни тот, ни другой, вероятно, и

не предполагали, что их уникальные сосуды в недалеком будущем станут самой удобной и экономичной тарой для «консервированного воздуха».

Современной индустрии многотонные дюары необходимы, как танкеры и лесовозы. Но прежде чем маленькие вакуумные стаканы превратились в огромные цистерны — танки, пришлось преодолеть немало трудностей.

Первые сосуды д'Арсонваля — Дюара часто лопались из-за сильных температурных напряжений в стекле. В 1898 году Вейнгольд предложил разделить емкость на вакуумные отсеки — при повреждении одного из них содержимое сосуда все же не пропадало.

В начале века появляются полые шары, изготовленные не из хрупкого стекла, а из меди, латуни, алюминия (эти металлы сохраняют высокие механические свойства при низких температурах). В 1905 году Гей ланд сконструировал металлический резервуар для перевозки жидкого газа по железной дороге.

У нас в Союзе металлические дюары начали выпускаться в середине 30-х годов на Московском автогенном (ныне кислородном) заводе.

Две сферы с длинными горлышками вставлены одна ^в Другую, между ними вакуум. Внутренний шар подвешен свободно, к его нижней части присоединена адсорбционная камера. Вся система заключена в прочный кожух. Таков в общих чертах современный дюар. При наклоне резервуара внутренняя, холодная сфера ложится на наружную, «горячую». Образуется пар, который выталкивает сжиженный газ через горлышко наружу.

Шейка сосуда — это дополнительный путь, по которому тепло проникает внутрь: чем она уже и длиннее, тем больше ее тепловое сопротивление, тем, следовательно, меньше испаряется газа. И в маленьких стаканах и в огромных цистернах нужен «выпускной клапан», иначе они взорвутся.

Стакан д'Арсонваля емкостью в 1 литр уменьшил испаряемость сжиженного газа в 10 раз по сравнению с обычной стеклянной банкой. В пятилитровом сосуде д'Арсонваль нашел некоторое количество жидкости спустя 28 дней. В больших дюарах газы можно безбоязненно хранить месяцами: увеличивается отношение объема к поверхности сосуда. И наоборот. Малый объем — поверхность взаимодействия со средой относительно велика. Это обстоятельство играет, кстати, первостепенную роль

НАШИ АВТОРЫ

НАШИ АВТОРЫ

НАШИ АВТОРЫ

НАШИ АВТОРЫ

Инженер Анатолий СВЕТ-ЛИКОВ занимается вопросами трансформации зальных помещений. Об этой интересной и многообещающей проблеме он и рассказывает в своей статье.

Интересы Владимира

МАЛЬГИНА, преподавателя Московского архитектурной института, не ограничиваются одной лишь теорией. Он не раз пробовал свои силы и в роли художника-архитектора.

1

Инженер В. ЩЕРБАКОВ, известен как автор многочисленных статей. Научная фантастика еще одно его увлечение. Его рассказ «Прямое доказательство» удостоен III премии на Международном конкурсе.

В. СКУРЛАТОВ, физик и философ» начал заниматься журналистикой лишь год назад, но он уже >1звестен читателям. В номере мы публикуем его статью о скрытых возможностях человеческой психики.

v ¥

U

I