Utilisation de l'hélium comme substance réfrigérante dans un cryocooler

[WhiteBird]

Bonjour,

Une question concernant l'utilisation de l'hélium dans les cryocooler : sachant que la température d'inversion de ce gaz (-233°C) est très largement inférieure à la température ambiante, toute expansion adiabatique de ce gaz produira une élévation de température, plutôt qu'une diminution. Comment ce gaz peut-il donc être utilisé pour produire un abaissement de température à partir du principe de Joule-Thomson, lorsque la température de "démarrage" est la température ambiante? Ou alors c'est un autre principe qui entre en jeu dans le cryocooler?

D'avance merci pour vos réponses.
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[Deedee81]

Salut,

Je ne connaissais pas. Donc, en attendant ceux qui savent Est-ce que la page wikipedia ne répond pas à ton interrogation ? https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler

[Resartus]

Bonjour,
Une détente adiabatique produit toujours une baisse de température, même pour un gaz presque parfait comme l'hélium.

toute expansion adiabatique de ce gaz produira une élévation de température, plutôt qu'une diminution
D'avance merci pour vos réponses.

[gts2]

Bonjour,

Pour répondre, il faudrait connaitre le cycle suivi.
Sur le lien : mines-paristech.fr/.../cryogenie.html, la liquéfaction de l'Helium passe par des cycles de Brayton donc une détente adiabatique dans une turbine, pas une détente de Joule-Thomson.

[A voir en vidéo sur Futura]

[WhiteBird]

Merci pour vos réponses.

La page Wikipedia est un complément intéressant décrivant le fonctionnement des différents types de cryocooler mais ne détaille pas l'utilisation des fluides réfrigérants.

@Resartus:

Helium and hydrogen are two gases whose Joule–Thomson inversion temperatures at a pressure of one atmosphere are very low (e.g., about 40 K, −233 °C for helium). Thus, helium and hydrogen warm when expanded at constant enthalpy at typical room temperatures.

, extrait de https://en.wikipedia.org/wiki/Joule%...Thomson_effect.

@gts2: c'est le cycle de stirling sur lequel je m'interroge.

Sans parler de liquéfaction de l'hélium, si l'on s'en réfère à cette propriété qu'ont hélium et hydrogène d'avoir une température d'inversion très inférieure à la température ambiante, il ne doit pas être possible d'obtenir un abaissement de température par effet Joule-Thomson. La détente doit donc agir selon un autre principe pour pouvoir générer un abaissement de température, peut être justement parce que le gaz (hélium) n'est pas isolé de son voisinage ce qui correspond à une détente isotherme et non pas adiabatique?? Et dans ce cas, on observe bien un pompage de la chaleur du milieu voisin?

[titijoy3]

je crois que c'est expliqué ici:https://demaco-cryogenics.com/fr/blo...ur-dhydrogene/

[XK150]

ICI : https://stirlingcryogenics.eu/stirling-cycle/

Le cryogénérateur Sterling à hélium expliqué .