Study of vapour- liquid equilibria of wide boiling fluorocarbon mixtures at low temperatures And Development of mixed refrigerant cascade refrigerators

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In den letzten Jahren werden weltweit preiswerte Gemischkleinkühler (MRC) mit Kühltemperaturen bis zu etwa 70 K zur Kühlung elektronischer Bauteile, biologischem Gewebe und für kryochirurgische Anwendungen entwickelt. In diesen Kühlanwendungsbereichen ist der Einsatz nicht brennbarer Kaltemittelgemische aus perfluorierten (FKW, z.B. CF4, C2F6, C3F8) und teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW, z.B. CHF3, C2H2F4) Grundvoraussetzung. Für die genaue Auslegung und zum Erreichen hoher Gütegrade ist die genaue Kenntnis der Phasengleichgewichte der eingesetzten Arbeitsstoff-Gemische Voraussetzung. Tieftemperatur-Phasengleichgewichtsdaten von Gemischen aus FKW, HFKW, Stickstoff oder Argon sind in dem für MRC interessanten Druck-/Temperaturbereich kaum bekannt oder fehlen komplett in der veröffentlichten Literatur. In dem beantragten Gemeinschaftsprojekt sollen solche Daten bereitgestellt werden (Universität Karlsruhe) und zwei verschiedene Prototypkälteanlagen (a) für Tieftemperaturkonservierung von biologischem Material und (b) elektronische Anwendungen entwickelt werden (IIT Madras). Die experimentellen Tieftemperaturdaten sollen verwendet werden, um die Gemischinformationen in Berechnungsmethoden zu etablieren. Damit soll es ermöglicht werden, die Phasengleichgewichte der Mehrkomponentengemische zuverlässig zu berechnen und das Verhalten der Kryokühler zu simulieren. Diese Arbeit wird am ITTK Karlsruhe durchgeführt.