Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z pracą chłodziarki Gifforda-McMahona oraz narysowanie charakterystyki chłodziarki we współrzędnych Q-T.
2. Schemat stanowiska.
Rys. 1. Widok stanowiska pomiarowego chłodziarki typu Gifford –McMahon. 1 – Dwustopniowa chłodziarka typu Gifford-McMahon DE – 210SF, 2 – zbiornik próżniowy chłodziarki, 3 – kompresor helu, 4 – regulator temperatury zimnej głowicy chłodziarki GM, 5 – komputerowy system akwizycji danych pomiaru temperatury
3. Wnioski.
Obserwując uzyskane dane można zauważyć, że chłodziarki wraz ze wzrostem temperatury ma charakter wykładniczy.
Pomiary temperatury podczas wykonywanego ćwiczenia mocno się wahały. Temperatura stabilizowała się przez dłuższy czas, tym większy, im większe było ciepło doprowadzane do układu. Wynikało to z gwałtownych zmian wartości ciepła właściwego w regeneratorze. Właściwość ta należy do materiałów ziem rzadkich, z których robione są elementy gromadzące ciepło w regeneratorze.
Chłodziarka Gifforda-McMahona posiada wiele zalet. Najważniejszą jej zaletą jest niezawodność ze względu na prostą konstrukcję. Działa ona w układzie zamkniętym, co znacząco zmniejsza zużycie. Chłodziarka posiada również niskie ciśnienie pracy, co oznacza, że może pracować ze standardową sprężarką, która jest tańsza od wielostopniowych. Do wad chłodziarki należy jej wysoka cena, która spowodowana jest użyciem drogich materiałów przy produkcji urządzenia, dużej precyzji, dokładności przy wykonywaniu elementów chłodziarki. Chłodziarka Gifforda-McMahona również jest mniej efektywna termodynamicznie od chłodziarki Stirlinga, ponieważ swobodny wypływ jest procesem nieodwracalna.