Пётр Леонидович Капица — выдающийся физик, экспериментатор, теоретик и инженер. Его работы по физике низких температур и сильных магнитных полей стали классическими. Он получил Нобелевскую премию за открытие сверхтекучести жидкого гелия и был первым иностранцем Английской академии наук.
Как работает турбодетандер
Детандер представляет собой механизм, в котором газ прокачивается по замкнутому циклу, вращает по пути рабочее колесо, теряет на этом энергию и охлаждается. Конечная цель — охладить газ через потерю энергии настолько, чтобы он перешел в жидкое состояние. Турбодетандер оснащен турбиной, которая значительно ускоряет процесс, так как поставляет в систему воздух, сжатый до нескольких бар. Попадая в систему, сжатый воздух расширяется, крутит рабочее колесо, теряет энергию, и так получается до крайности контринтуитивная схема: чтобы сжидить газ, его надо сначала расширить.
Такая машина позволяет дешево и просто произвести много жидкого газа и при этом не требует создания сверхвысокого давления, как ожижители предыдущего поколения.
Капица начинал заниматься детандерами еще в 1934 г. в Кембридже, где он создал машину, успешно работающую при 10–20 К, то есть в условиях, близких к абсолютному нулю. По сравнению с классическими детандерами француза Ж. Клода и немца П. Гейландта, действующими на воздухе при температурах не ниже 110–120 К, это было огромным достижением. Все последующие конструкции гелиевых поршневых детандеров вышли из машины Капицы.
В 1936 году Капице во время визита в СССР запретили возвращаться в Кембридж и принудили продолжить исследования в Москве. Лишившись оборудования, ученый решил воссоздать детандер в новом, турбинном варианте. Потребность в такой машине была не сугубо научной: промышленности, например, постоянно требовалось много жидкого кислорода для развития металлургии.
В 1938 году в Институте физических проблем (ИФП) был создан небольшой опытный турбодетандер, который был значительно более производительным, чем импортная аппаратура для ожижения воздуха.
Сейчас воздухоразделительные установки на основе механизма турбодетандера Капицы работают во всем мире, производя более 150 миллионов тонн кислорода в год. В частности, они поддерживают жизнь пациентов с обширными поражениями легких.
Детандер представляет собой механизм, в котором газ прокачивается по замкнутому циклу, вращает по пути рабочее колесо, теряет на этом энергию и охлаждается. Конечная цель — охладить газ через потерю энергии настолько, чтобы он перешел в жидкое состояние. Турбодетандер оснащен турбиной, которая значительно ускоряет процесс, так как поставляет в систему воздух, сжатый до нескольких бар. Попадая в систему, сжатый воздух расширяется, крутит рабочее колесо, теряет энергию, и так получается до крайности контринтуитивная схема: чтобы сжидить газ, его надо сначала расширить.
Такая машина позволяет дешево и просто произвести много жидкого газа и при этом не требует создания сверхвысокого давления, как ожижители предыдущего поколения.
Капица начинал заниматься детандерами еще в 1934 г. в Кембридже, где он создал машину, успешно работающую при 10–20 К, то есть в условиях, близких к абсолютному нулю. По сравнению с классическими детандерами француза Ж. Клода и немца П. Гейландта, действующими на воздухе при температурах не ниже 110–120 К, это было огромным достижением. Все последующие конструкции гелиевых поршневых детандеров вышли из машины Капицы.
В 1936 году Капице во время визита в СССР запретили возвращаться в Кембридж и принудили продолжить исследования в Москве. Лишившись оборудования, ученый решил воссоздать детандер в новом, турбинном варианте. Потребность в такой машине была не сугубо научной: промышленности, например, постоянно требовалось много жидкого кислорода для развития металлургии.
В 1938 году в Институте физических проблем (ИФП) был создан небольшой опытный турбодетандер, который был значительно более производительным, чем импортная аппаратура для ожижения воздуха.
Сейчас воздухоразделительные установки на основе механизма турбодетандера Капицы работают во всем мире, производя более 150 миллионов тонн кислорода в год. В частности, они поддерживают жизнь пациентов с обширными поражениями легких.
Изготовитель
Материалы
Размеры
Установка турбодетандерная низкого давления для ожижения воздуха
Институт физических проблем Академии наук СССР, г. Москва
1931-1945 гг. СССР, г. Москва
300 × 150 × 200 мм
Металл
Место и время создания
Оборудование
Кабинет-музей Петра Капицы
Лабораторные исследования
при подготовке текста использовали
статью внучатой племянницы ученого Елены Леонидовны Капицы. Она была опубликована в сборнике «Памятники науки и техники в музеях России. Выпуск 2», напечатанном Политехническим музеем и издательством «Знание» в 1996 году.
Где увидеть
Демонстрационные установки
Автор
П. Л. Капица
СССР, г. Москва, 1931-1945 гг.
Полное наименование
Номер сертификата
54
Турбодентандерная установка
С этим экспонатом связаны истории и музеи
