Geizerio fenomenas

Geizerio reiškinys reiškia išsiveržimo reiškinį, kurį sukelia kriogeninis skystis, transportuojamas vertikaliu ilgu vamzdžiu (nurodantis, kad ilgio ir skersmens santykis pasiekia tam tikrą vertę) dėl burbuliukų, susidarančių garuojant skysčiui, ir polimerizacijos tarp burbuliukų. įvyks padidėjus burbuliukams ir galiausiai kriogeninis skystis bus nukreiptas iš vamzdžio įėjimo.

Geizeriai gali atsirasti, kai debitas vamzdyne mažas, tačiau juos reikia pastebėti tik tada, kai srautas sustoja.

Kai kriogeninis skystis teka žemyn vertikaliu vamzdynu, tai panašu į išankstinio aušinimo procesą. Kriogeninis skystis užvirs ir išgaruos dėl karščio, kuris skiriasi nuo išankstinio aušinimo proceso! Tačiau šiluma daugiausia gaunama dėl nedidelės aplinkos šilumos invazijos, o ne dėl didesnės sistemos šilumos talpos išankstinio aušinimo procese. Todėl skysčio ribinis sluoksnis su santykinai aukšta temperatūra susidaro šalia vamzdžio sienelės, o ne garų plėvelės. Skysčiui tekant vertikaliu vamzdžiu, dėl aplinkos šilumos invazijos skysčio ribinio sluoksnio, esančio prie vamzdžio sienelės, šiluminis tankis mažėja. Veikiant plūdrumui, skystis pakeis srautą aukštyn, sudarydamas karšto skysčio ribinį sluoksnį, o šaltas skystis centre teka žemyn, sudarydamas konvekcinį efektą tarp dviejų. Karšto skysčio ribinis sluoksnis palaipsniui storėja pagrindinės srovės kryptimi, kol jis visiškai užblokuoja centrinį skystį ir sustabdo konvekciją. Po to, kadangi nėra konvekcijos, kuri paimtų šilumą, skysčio temperatūra karštoje vietoje greitai pakyla. Skysčio temperatūrai pasiekus soties temperatūrą, jis pradeda virti ir gaminti burbuliukus. Dujinė bomba sulėtina burbuliukų kilimą.

Dėl to, kad vertikaliame vamzdyje yra burbuliukų, burbulo klampios šlyties jėgos reakcija sumažins statinį slėgį burbulo apačioje, dėl to likęs skystis perkais, todėl susidarys daugiau garų, o tai savo ruožtu sumažinkite statinį slėgį, todėl abipusis skatinimas tam tikru mastu sukurs daug garų. Geizerio reiškinys, šiek tiek panašus į sprogimą, įvyksta, kai skystis, nešantis garų pliūpsnį, išsviedžia atgal į dujotiekį. Tam tikras garų kiekis, susidarantis skysčiui, išmetamam į viršutinę bako erdvę, sukels dramatiškus bendros rezervuaro erdvės temperatūros pokyčius, dėl to smarkiai pasikeis slėgis. Kai slėgio svyravimas yra didžiausias ir slėgio slėnyje, baką galima padaryti neigiamo slėgio būsenoje. Slėgio skirtumo poveikis sukels sistemos konstrukcinius pažeidimus.

Po garų išsiveržimo slėgis vamzdyje greitai krenta, o kriogeninis skystis dėl gravitacijos poveikio vėl įpurškiamas į vertikalų vamzdį. Didelio greičio skystis sukels slėgio smūgį, panašų į vandens plaktuką, o tai daro didelį poveikį sistemai, ypač kosminei įrangai.

Siekiant pašalinti arba sumažinti geizerio reiškinio daromą žalą, viena vertus, turėtume atkreipti dėmesį į vamzdynų sistemos izoliaciją, nes šilumos invazija yra pagrindinė geizerio reiškinio priežastis; Kita vertus, gali būti tiriamos kelios schemos: inertinių nekondensuojančių dujų įpurškimas, papildomas kriogeninio skysčio įpurškimas ir cirkuliacinis vamzdynas. Šių schemų esmė – perduoti kriogeninio skysčio šilumos perteklių, išvengti per didelės šilumos kaupimosi, kad būtų išvengta geizerio reiškinio atsiradimo.

Inertinių dujų įpurškimo schemoje helis paprastai naudojamas kaip inertinės dujos, o helis įpurškiamas į dujotiekio dugną. Garų slėgio skirtumas tarp skysčio ir helio gali būti naudojamas produkto garų masės perkėlimui iš skysčio į helio masę, kad išgaruotų dalis kriogeninio skysčio, sugertų šilumą iš kriogeninio skysčio ir būtų sukurtas peršalimo efektas, taip užkertant kelią pernelyg didelio kiekio kaupimuisi. karštis. Ši schema naudojama kai kuriose erdvės raketinio kuro užpildymo sistemose. Papildomas užpildymas yra skirtas sumažinti kriogeninio skysčio temperatūrą pridedant peršalusio kriogeninio skysčio, o cirkuliacinio vamzdyno papildymo schema yra sukurti natūralią cirkuliaciją tarp dujotiekio ir rezervuaro pridedant dujotiekį, kad perteklinė šiluma būtų perduota vietinėse vietose ir sunaikinama sąlygos geizerių generacijai.

Pritaikytas prie kito straipsnio dėl kitų klausimų!

HL kriogeninė įranga

HL Cryogenic Equipment, įkurta 1992 m., yra prekės ženklas, susijęs su HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. „HL Cryogenic Equipment“ yra įsipareigojusi projektuoti ir gaminti aukšto vakuumo izoliuotų kriogeninių vamzdynų sistemą ir susijusią pagalbinę įrangą, kad atitiktų įvairius klientų poreikius. Vakuuminis izoliuotas vamzdis ir lanksti žarna yra pagaminti iš didelio vakuumo ir daugiasluoksnės daugiasluoksnės specialios izoliacinės medžiagos ir praeina itin griežtų techninių ir didelio vakuumo apdorojimo seriją, kuri naudojama skystam deguoniui, skystam azotui perduoti. , skystas argonas, skystas vandenilis, skystas helis, suskystintos etileno dujos LEG ir suskystintos gamtinės dujos SGD.

„HL Cryogenic Equipment Company“ gaminių serija „Vakuuminis apvalkalas“, „Vakuuminė žarna“, „Vakuuminis apvalkalas“ ir „Fase Separator“ gaminių serija, kuriai buvo atliktas labai griežtas techninis apdorojimas, yra naudojama skystam deguoniui, skystam azotui, skystam argonui, skystas vandenilis, skystas helis, LEG ir SGD, o šie produktai aptarnaujami kriogeninei įrangai (pvz., kriogeninėms talpykloms, dewars ir coldboxes ir kt.) oro atskyrimo, dujų, aviacijos, elektronikos, superlaidininkų, lustų, automatikos surinkimo, maisto ir gėrimų, vaistinių, ligoninių, biobanko, gumos, naujų medžiagų gamybos chemijos inžinerijos, geležies ir plieno bei mokslinių tyrimų srityse. ir tt