СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАСХОДА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Устройство для обеспечения разницы температур, содержащее:
микроканал, включающий участок стенки, впускное отверстие и выпускное отверстие; и
текучую среду, состоящую из составных частиц, при этом часть текучей среды, прилегающая к впускному отверстию, обладает первой температурой текучей среды и первым давлением текучей среды, часть текучей среды, прилегающая к выпускному отверстию, обладает вторым давлением текучей среды, отличным от первого давления текучей среды на величину разницы давлений, а участок стенки обладает второй температурой;
причем микроканал имеет такую конфигурацию, что вмещает поток текучей среды, перемещающийся из впускного отверстия в выпускное отверстие в первом направлении, преимущественно перпендикулярном поперечному сечению микроканала, и поток текучей среды обеспечивает разницу температур между первой температурой текучей среды и второй температурой, таким образом, что отношение разницы температур к величине разницы давлений превышает абсолютное значение коэффициента Джоуля-Томсона для текучей среды при первой температуре текучей среды и первом давлении текучей среды;
причем впускное отверстие имеет первую площадь поперечного сечения, а выпускное отверстие имеет вторую площадь поперечного сечения;
причем участок стенки и поток составных частиц имеют такую конфигурацию, что столкновения между составной частицей и участком стенки преимущественно сопровождаются зеркальным отскоком;
причем микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения больше единицы или меньше единицы;
при этом микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой температуры текучей среды ко второй температуре больше единицы, если отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения меньше единицы, и микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой температуры текучей среды ко второй температуре меньше единицы, если отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения больше единицы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что текучей средой является газ.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газ представляет собой воздух.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первая площадь поперечного сечения меньше второй площади поперечного сечения.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что частица выбрана из группы, включающей молекулу и атом.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть поперечного сечения микроканала меняется в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно линейно-возрастающим.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к впускному отверстию, почти постоянным между областью, прилегающей к впускному отверстию, и выпускным отверстием, при этом поперечное сечение микроканала между областью, прилегающей к впускному отверстию, и выпускным отверстием, больше поперечного сечения микроканала в области, прилегающей к впускному отверстию.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к выпускному отверстию, почти постоянным между областью, прилегающей к выпускному отверстию, и впускным отверстием, при этом поперечное сечение микроканала между впускным отверстием и выпускным отверстием больше поперечного сечения микроканала в области, прилегающей к выпускному отверстию.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является практически прямоугольным.
11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является практически прямоугольным.
12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что поперечное сечение является почти прямоугольным.
13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
15. Устройство по п.9, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
16. Устройство по п.7, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
17. Устройство по п.8, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
18. Устройство по п.9, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
19. Устройство по п.7, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
20. Устройство по п.8, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
21. Устройство по п.9, отличающееся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
22. Устройство по п.6, отличающееся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно линейным и преимущественно возрастающим в первой области и преимущественно линейным и преимущественно убывающим во второй области, причем первая область прилегает к впускному отверстию, а вторая область прилегает к выпускному отверстию.
23. Устройство по п.6, отличающееся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к впускному отверстию, преимущественно резким в области, прилегающей к выпускному отверстию, и почти постоянным между областью, прилегающей к впускному отверстию, и областью, прилегающей к выпускному отверстию, причем поперечное сечение микроканала между областью, прилегающей к впускному отверстию, и областью, прилегающей к выпускному отверстию, больше поперечного сечения микроканала в области, прилегающей к впускному отверстию.
24. Устройство по п.22, отличающееся тем, что дополнительно содержит термоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
25. Устройство по п.23, отличающееся тем, что дополнительно содержит термоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
26. Устройство по п.22, отличающееся тем, что дополнительно содержит фотоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
27. Устройство по п.23, отличающееся тем, что дополнительно содержит фотоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
28. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки содержит материал, осажденный путем напыления.
29. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки содержит материал с высокой температурой плавления.
30. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки содержит материал с высокой плотностью.
31. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки содержит материал покрытия.
32. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки содержит материал покрытия, осажденный на подложку путем напыления, и в котором столкновение между составной частицей и участком стенки, преимущественно сопровождаемое зеркальным отскоком, включает столкновение между составной частицей и материалом покрытия, преимущественно сопровождаемое зеркальным отскоком.
33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что подложка содержит медь.
34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что материал покрытия содержит вольфрам.
35. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участок стенки изготовлен в целом ровным.
36. Способ обеспечения разницы температур, по которому:
создают микроканал, содержащий поверхность, впускное отверстие и выпускное отверстие, причем указанная поверхность содержит участок стенки, впускное отверстие имеет первую площадь поперечного сечения, а выпускное отверстие имеет вторую площадь поперечного сечения;
создают текучую среду, содержащую составные частицы, причем часть текучей среды, прилегающая к впускному отверстию, обладает первой температурой текучей среды и первым давлением текучей среды, часть текучей среды, прилегающая к выпускному отверстию, обладает вторым давлением текучей среды, отличным от первого давления текучей среды на величину разницы давлений, а участок стенки имеет вторую температуру;
обеспечивают перемещение текучей среды из впускного отверстия в выпускное отверстие в первом направлении, преимущественно перпендикулярном поперечному сечению микроканала, при этом поток текучей среды обеспечивает разницу температур между первой температурой текучей среды и второй температурой, таким образом, что отношение разницы температур к величине разницы давлений превышает абсолютное значение коэффициента Джоуля-Томсона для текучей среды при первой температуре текучей среды и первом давлении текучей среды;
причем участок стенки и/или составная частица имеют такую конфигурацию, что столкновения между составляющей составной частицей и участком стенки преимущественно сопровождаются зеркальным отскоком;
причем микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения больше единицы или меньше единицы;
при этом микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой температуры текучей среды ко второй температуре больше единицы, если отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения меньше единицы, и микроканал имеет такую конфигурацию, что отношение первой температуры текучей среды ко второй температуре меньше единицы, если отношение первой площади поперечного сечения ко второй площади поперечного сечения больше единицы.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что вторая температура меньше первой температуры текучей среды.
38. Способ по п.36, отличающийся тем, что вторая температура больше первой температуры текучей среды.
39. Способ по п.38, отличающийся тем, что:
часть текучей среды, прилегающая к выпускному отверстию, имеет вторую температуру текучей среды;
составная частица является молекулой со множеством колебательных состояний; и
при создании текучей среды, содержащей составные частицы:
создают часть текучей среды, состоящую из множества молекул, причем множество молекул обладает первым распределением колебательных состояний, соотнесенным с первой температурой текучей среды, и
множество молекул обладает вторым распределением колебательных состояний, соотнесенным со второй температурой текучей среды.
40. Способ по п.36, отличающийся тем, что текучая среда является газом.
41. Способ по п.40, отличающийся тем, что газ является воздухом.
42. Способ по п.36, отличающийся тем, что первая площадь поперечного сечения меньше второй площади поперечного сечения.
43. Способ по п.36, отличающийся тем, что частица выбрана из группы, в состав которой входит молекула и атом.
44. Способ по п.36, отличающийся тем, что по крайней мере часть поперечного сечения микроканала меняется в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием.
45. Способ по п.44, отличающийся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно линейно-возрастающим.
46. Способ по п.44, отличающийся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к впускному отверстию, почти постоянным между областью, прилагающей к впускному отверстию, и выпускным отверстием, причем поперечное сечение микроканала между областью, прилегающей к впускному отверстию, и выпускным отверстием больше, чем поперечное сечение микроканала в области, прилегающей к впускному отверстию.
47. Способ по п.44, отличающийся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к выпускному отверстию, почти постоянным между областью, прилагающей к выпускному отверстию, и впускным отверстием, причем поперечное сечение микроканала между впускным отверстием и выпускным отверстием больше, чем поперечное сечение микроканала в области, прилегающей к выпускному отверстию.
48. Способ по п.45, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти прямоугольным.
49. Способ по п.46, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти прямоугольным.
50. Способ по п.47, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти прямоугольным.
51. Способ по п.45, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
52. Способ по п.46, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
53. Способ по п.47, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти квадратным.
54. Способ по п.45, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
55. Способ по п.46, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
56. Способ по п.47, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти круглым.
57. Способ по п.45, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
58. Способ по п.46, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
59. Способ по п.47, отличающийся тем, что поперечное сечение микроканала является почти эллиптическим.
60. Способ по п.44, отличающийся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно линейно-возрастающим в первой области, и преимущественно линейно-убывающим во второй области, причем первая область прилегает к впускному отверстию, а вторая область прилегает к выпускному отверстию.
61. Способ по п.44, отличающийся тем, что изменение поперечного сечения микроканала в зависимости от расстояния в первом направлении между впускным отверстием и выпускным отверстием является преимущественно резким в области, прилегающей к впускному отверстию, преимущественно резким в области, прилегающей к выпускному отверстию, и почти постоянным между областью, прилегающей к впускному отверстию, и областью, прилегающей к выпускному отверстию, причем поперечное сечение микроканала между областью, прилегающей к впускному отверстию, и областью, прилегающей к выпускному отверстию, больше поперечного сечения микроканала в области, прилегающей к впускному отверстию.
62. Способ по п.60, отличающийся тем, что создают термоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
63. Способ по п.61, отличающийся тем, что создают термоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
64. Способ по п.60, отличающийся тем, что создают фотоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
65. Способ по п.61, отличающийся тем, что создают фотоэлектрическое устройство, прилегающее к выпускному отверстию.
66. Способ по п.36, отличающийся тем, что микроканал содержит материал, осажденный на поверхность путем напыления.
67. Способ по п.36, отличающийся тем, что участок стенки содержит материал с высокой температурой плавления.
68. Способ по п.36, отличающийся тем, что участок стенки содержит материал с высокой плотностью.
69. Способ по п.36, отличающийся тем, что микроканал содержит материал покрытия, осажденный на поверхность путем напыления.
70. Способ по п.69, отличающийся тем, что поверхность содержит медь.
71. Способ по п.70, отличающийся тем, что материал покрытия содержит вольфрам.
72. Способ по п.36, отличающийся тем, что участок стенки изготовляют в целом ровным.