确定磁制冷机的最小质量与成本
仪器与探测器
2014-10-24 v1
摘要
确定了磁制冷机所需磁体和磁热材料质量的表达式，并通过数值模拟，针对平行板和填充球床回热器，给出了这些质量随温跨和冷却功率变化的函数关系。磁热材料使用 Gd 或一种具有恒定绝热温变的模型材料，后者代表一种无限线性梯度的制冷装置。磁体则使用最大优值磁体或 Halbach 圆柱磁体。若磁体和磁热材料的成本分别为每千克 40 美元和 20 美元，一台使用 Gd 和 Halbach 磁体、温跨为 20 K 的最廉价 100 W 平行板制冷机需要 0.8 kg 磁体和 0.3 kg Gd，成本为 35 美元。使用恒定材料可将成本降至 25 美元。使用恒定材料的填充球床制冷机成本为 7 美元。研究还表明，提高运行频率可降低成本。最后，还给出了最低成本随磁体与磁热材料成本变化的函数关系。
引用
@article{arxiv.1410.6248,
title = {Determining the minimum mass and cost of a magnetic refrigerator},
author = {R. Bjørk and A. Smith and C. R. H. Bahl and N. Pryds},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.6248},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 10 figures