المشاهدات: 0 المؤلف: Suofu وقت النشر: 2026-04-01 المنشأ: موقع
في الآونة الأخيرة، نشرت مجلة التبريد الدولية الموثوقة International Journal of Refrigeration ورقة بحثية بعنوان 'تصميم الإدارة الحرارية والتحقق من صحة التكنولوجيا الرئيسية لتجربة PandaX تحت الأرض'. تخصص الورقة طولًا كبيرًا لتوضيح الدور الحاسم الذي تلعبه مضخات التروس الصغيرة في نظام التبريد الخاص بالإعداد التجريبي وتقر بالدعم الفني المقدم من مورد المضخة.
في قسم الشكر والتقدير، يعرب المؤلفون على وجه التحديد عن شكرهم للدعم الفني من Qiangxing Lin التابع لشركة Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.
في رحلة استكشاف أسرار الكون، يعد مختبر باندا إكس الصيني (مشروع باندا إكس) تحت الأرض بمثابة مشروع علمي وطني كبير مخصص لاكتشاف المادة المظلمة وأبحاث النيوترينو، مما يمثل ذروة جهود الصين في الفيزياء الأساسية. بالاعتماد على الأداء الاستثنائي لمنتجها الأساسي - مضخات التروس المغناطيسية الصغيرة من سلسلة NP - شاركت Suofu بنجاح في هذا المشروع، حيث قدمت الدعم الفني الرئيسي لنظام التبريد الخاص بالجهاز التجريبي، وبالتالي ساعدت في تحقيق اختراقات على الحدود العلمية.
تجربة PandaX هي مشروع صيني رائد للكشف عن المادة المظلمة تحت الأرض، يقع في أعمق مختبر جين بينغ تحت الأرض (CJPL). ويهدف إلى التقاط إشارات جسيمات المادة المظلمة باستخدام كاشفات الزينون السائلة شديدة الحساسية. تم إدراج هذا المشروع، وهو عبارة عن تعاون بين أفضل المؤسسات مثل جامعة تسينغهوا وجامعة شنغهاي جياو تونغ، ضمن البنية التحتية الوطنية الرئيسية للعلوم والتكنولوجيا. تحمل نتائج أبحاثها أهمية بارزة لفيزياء الجسيمات وعلم الكونيات.
التجربة القياسية الدولية: تتطلب التجربة أن يعمل الكاشف بثبات في بيئة درجة حرارة منخفضة للغاية تبلغ 178±0.1 كلفن. وترتبط موثوقية ودقة نظام التبريد ارتباطًا مباشرًا بدقة بيانات الكشف.
التحديات التقنية: يجب أن تتغلب عمليات مثل تنقية الزينون السائل والتحكم في درجة الحرارة المبردة على الظروف الصارمة بما في ذلك درجات الحرارة المنخفضة للغاية، ومتطلبات النظافة العالية، والتشغيل الخالي من التسرب.
ضمن نظام التبريد لتجربة PandaX، تم اختيار مضخات التروس المغناطيسية الصغيرة من سلسلة NP من Suofu لتكون المعدات الأساسية لمحرك تدوير سائل التبريد . تتوافق خصائصها التقنية تمامًا مع المتطلبات عالية المستوى لمشروع على المستوى الوطني:
الشكل 1: مخطط موقع مضخة التروس
تصميم مانع للتسرب، مما يضمن السلامة التجريبية
ومن خلال استخدام أداة التوصيل المغناطيسي وجسم المضخة الملحومة بالكامل، فإنها تقضي تمامًا على خطر تسرب سائل التبريد (مثل الإيثانول)، مما يلبي متطلبات السلامة القصوى للمعدات الموجودة في مختبر تحت الأرض. إنه يتجنب مشاكل التآكل المرتبطة بمضخات الختم الميكانيكية التقليدية، مما يضمن التشغيل بدون صيانة على المدى الطويل ويقلل من مخاطر الانقطاع التجريبي.
تحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية، مما يضمن تقدمًا مستقرًا للتجربة
قادر على العمل عبر نطاق واسع من درجات الحرارة من -120 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية (نماذج مخصصة لمضخات التروس المغناطيسية الصغيرة Suofu NP1700، NP900 )، فهو يتعامل بثبات مع بيئة درجة الحرارة المنخفضة للغاية ( -120 درجة مئوية ) المشاركة في عملية تنقية الزينون السائل.
التحكم في التدفق عالي الدقة، وتلبية المتطلبات التجريبية الصارمة
تتطلب المبادلات الحرارية ذات القنوات الصغيرة ضغطًا يتراوح من 3 إلى 6 بار. تحافظ مضخات التروس من سلسلة NP على تدفق مستقر حتى تحت هذا الضغط . دقة التحكم في التدفق لمضخات التروس Suofu تصل إلى 0.1%. وبدمجه مع تنظيم سرعة المحرك المؤازر، فهو يتوافق بدقة مع المتطلبات الصارمة لنظام التبريد فيما يتعلق بتقلبات التدفق. (للمقارنة: مع السرعة الثابتة وتقلب الضغط بمقدار 0.5 بار، يبلغ تقلب التدفق لمضخة الطرد المركزي حوالي 40%؛ بينما بالنسبة لمضخة التروس الصغيرة Suofu تحت تقلب الضغط بمقدار 4 بار، يكون تقلب التدفق 5% فقط.)
يعمل الضغط العالي على تعزيز كفاءة تبريد المعدات
يواجه مبرد الإيثانول، في حالة شديدة الاضطراب، تحسنًا ملحوظًا في كفاءة التبادل الحراري بسبب عدم استواء جدران الأنابيب والتغيرات المقطعية. وفي الوقت نفسه، يمكن للاضطراب عالي السرعة أن يمنع ترسب البلورات الدقيقة الصلبة. ومع ذلك، فإن هذا التصميم يزيد من مقاومة التدفق، مما يستلزم الاعتماد على مضخة دوران عالية الضغط. توفر مضخات التروس Suofu ضغط إخراج يبلغ 2 ميجا باسكال ( 20 كجم ) وضغط شفط يبلغ 0.09 ميجا باسكال، وتعمل بثبات حتى في درجات الحرارة المنخفضة. من خلال وضع المضخة في أعلى المبخر، يتم تقليل تأثير مقاومة التدفق على النظام، كما يتم تقليل توليد الحرارة من جسم المضخة الذي يتداخل مع سائل التبريد، مما يضمن إنتاج تبريد فعال من ACR في بيئات درجات الحرارة المنخفضة للغاية.
التحكم الدقيق، مما يضمن التنظيم الدقيق لدرجة حرارة النظام
عندما يعمل كاشف PandaX وعمود التقطير بثبات عند 178K، فإن الطلب على طاقة التبريد ليس مرتفعًا. ومع ذلك، فإن متطلبات استقرار درجة الحرارة صارمة، مع وجود أخطاء مسموح بها تبلغ ±0.1K أو حتى ±0.01K. 'الحمل الحراري A' الموجود في الشكل أدناه ( الشكل 2 ) مباشرة يمكن توصيل بنظام التبريد المركزي . يعتمد التصميم على رأس بارد يمكن التحكم بدرجة حرارته بدقة باستخدام ACR، حيث يعمل المبرد ذو درجة الحرارة المنخفضة كمصدر تبريد أساسي. تتيح المضخة الترسية، نظرًا لهيكل جسم المضخة الخاص بها، التحكم الدقيق في دقة التدفق ، مما يضمن التحكم الدقيق في درجة حرارة النظام.
الشكل 2: اتصال الحمل الحراري لنظام التبريد المركزي
خدمة مخصصة، وتلبية المتطلبات المعقدة
وفقًا لتخطيط تجربة PandaX، قدمت Suofu حلول محرك مؤازر ومحركات DC بدون فرش، تتكيف مع المساحات الضيقة وبيئات إمداد الطاقة الخاصة.
تُستخدم مضخات التروس المغناطيسية الصغيرة من سلسلة Suofu NP على نطاق واسع في مجال الطيران وأشباه الموصلات والطب والزراعة والتبريد وغيرها من المجالات. إن مشاركتهم في مشروع PandaX تؤكد مرة أخرى قيادتهم التكنولوجية.
'نحن ندرك تمامًا أن متطلبات الموثوقية للمكونات في المشاريع العلمية الوطنية الكبرى صارمة. تصقل سوفو كل التفاصيل بروح حرفية، مما يساعد البحث العلمي الأساسي في الصين على التقدم إلى حدود العالم'
— لين تشيانج شينغ، المدير العام لشركة Suofu
من المختبر إلى الكون الواسع، تحمي Suofu الاستكشاف العلمي الوطني باستخدام التكنولوجيا المبتكرة. في المستقبل، سنواصل التعمق في مجال المضخات الصغيرة ، ونقدم حلول 'صُنعت بذكاء في الصين' لمزيد من البحث العلمي والسيناريوهات الصناعية المتطورة!
(ملاحظة: يتم الحصول على المعلمات التقنية في هذه المقالة من البحث المتاح للعامة 'تصميم الإدارة الحرارية والتحقق من صحة التكنولوجيا الأساسية لتجربة PandaX تحت الأرض' وبيانات اختبار منتج Suofu.)
