Geisrite fenomen

Geiseri fenomen viitab purske nähtusele, mis on põhjustatud krüogeense vedeliku transportimisest mööda vertikaalset pikka toru alla (viidates pikkuse ja läbimõõdu suhte saavutamisele teatud väärtuseni) vedeliku aurustumisel tekkivate mullide ja mullide vahelise polümerisatsiooni tõttu. tekib mullide suurenemisega ja lõpuks suunatakse krüogeenne vedelik toru sissepääsust välja.

Geiserid võivad tekkida, kui voolukiirus torustikus on madal, kuid neid tuleb märgata alles siis, kui vool peatub.

Kui krüogeenne vedelik voolab vertikaalses torustikus alla, on see sarnane eeljahutusprotsessiga. Krüogeenne vedelik keeb ja aurustub kuumuse mõjul, mis erineb eeljahutusprotsessist! Soojus tuleneb siiski peamiselt väikesest ümbritsevast soojusest, mitte aga süsteemi suuremast soojusvõimsusest eeljahutusprotsessis. Seetõttu moodustub suhteliselt kõrge temperatuuriga vedeliku piirkiht pigem toru seina, mitte aurukile lähedal. Kui vedelik voolab vertikaalses torus, väheneb keskkonnasoojuse invasiooni tõttu vedeliku piirkihi soojustihedus toru seina lähedal. Ujuvuse mõjul pöörab vedelik ülespoole suunatud voolu, moodustades kuuma vedeliku piirkihi, samal ajal kui keskel olev külm vedelik voolab allapoole, moodustades nende kahe vahelise konvektsiooniefekti. Kuuma vedeliku piirkiht pakseneb järk-järgult peavoolu suunas, kuni see blokeerib täielikult tsentraalse vedeliku ja peatab konvektsiooni. Pärast seda, kuna puudub konvektsioon, mis soojust ära võtaks, tõuseb vedeliku temperatuur kuumas piirkonnas kiiresti. Pärast seda, kui vedeliku temperatuur jõuab küllastustemperatuurini, hakkab see keema ja tekitama mullid. Single gaasipomm aeglustab mullide tõusu.

Mullide olemasolu tõttu vertikaalses torus vähendab mulli viskoosse nihkejõu reaktsioon mulli põhjas staatilist rõhku, mis omakorda muudab ülejäänud vedeliku ülekuumenemiseks, tekitades seega rohkem auru, mis omakorda muuta staatiline rõhk madalamaks, nii et vastastikune edendamine tekitab teatud määral palju auru. Mõnevõrra plahvatusega sarnane geisri nähtus tekib siis, kui auruvälgatust kandev vedelik paiskub tagasi torujuhtmesse. Teatud kogus auru, mis tuleneb paagi ülemisse ruumi väljutatud vedelikust, põhjustab dramaatilisi muutusi paagi ruumi üldises temperatuuris, mille tulemuseks on dramaatilised rõhumuutused. Kui rõhu kõikumine on rõhu tipus ja orus, on võimalik paak muuta alarõhu olekusse. Rõhu erinevuse mõju põhjustab süsteemi konstruktsioonikahjustusi.

Pärast aurupurset langeb rõhk torus kiiresti ja krüogeenne vedelik süstitakse gravitatsiooni mõjul uuesti vertikaalsesse torusse. Kiire vedelik tekitab veehaamriga sarnase survelöögi, millel on suur mõju süsteemile, eriti kosmoseseadmetele.

Geisrite nähtuse põhjustatud kahjude kõrvaldamiseks või vähendamiseks peaksime rakenduses ühelt poolt pöörama tähelepanu torujuhtmesüsteemi isolatsioonile, kuna kuumuse sissetung on geisri nähtuse algpõhjus; Teisest küljest saab uurida mitmeid skeeme: inertse mittekondenseeruva gaasi sissepritse, krüogeense vedeliku täiendav sissepritse ja tsirkulatsioonitorustik. Nende skeemide olemus on krüogeense vedeliku liigse soojuse ülekandmine, liigse kuumuse kogunemise vältimine, et vältida geisrite nähtuse esinemist.

Inertgaasi sissepritse skeemi puhul kasutatakse tavaliselt inertgaasina heeliumi ja heeliumi süstitakse torujuhtme põhja. Vedeliku ja heeliumi aururõhu erinevust saab kasutada tooteaurude massiülekandeks vedelikust heeliumi massi, et aurustada osa krüogeensest vedelikust, absorbeerida krüogeensest vedelikust soojust ja tekitada ülejahutusefekti, vältides nii liigse koguse kogunemist. soojust. Seda skeemi kasutatakse mõnes kosmosekütuse täitmise süsteemis. Täiendav täitmine on krüogeense vedeliku temperatuuri alandamine, lisades ülejahutatud krüogeenset vedelikku, samas kui tsirkulatsioonitorustiku lisamise skeem on luua torujuhtme ja paagi vahel loomulik tsirkulatsioon torustiku lisamise teel, et viia ülemäärane soojus kohalikesse piirkondadesse ja hävitada tingimused geisrite tekkeks.

Muude küsimuste jaoks häälestatud järgmise artikli juurde!

HL krüogeensed seadmed

HL Cryogenic Equipment, mis asutati 1992. aastal, on bränd, mis on seotud ettevõttega HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment on pühendunud kõrge vaakumiga isoleeritud krüogeense torustiku ja sellega seotud tugiseadmete projekteerimisele ja valmistamisele, et rahuldada klientide erinevaid vajadusi. Vaakumisolatsiooniga toru ja painduv voolik on valmistatud kõrgvaakumist ja mitmekihilisest mitme ekraaniga spetsiaalsest isolatsioonimaterjalist ning läbivad rea äärmiselt rangeid tehnilisi töötlusi ja kõrgvaakumtöötlust, mida kasutatakse vedela hapniku ja vedela lämmastiku ülekandmiseks. , vedel argoon, vedel vesinik, vedel heelium, veeldatud etüleengaas LEG ja veeldatud loodusgaas LNG.

HL Cryogenic Equipment Company vaakumkattega toru, vaakumkattega vooliku, vaakumkattega ventiili ja faasieraldaja tooteseeriat, mis on läbinud mitmeid äärmiselt rangeid tehnilisi töötlusi, kasutatakse vedela hapniku, vedela lämmastiku, vedela argooni, vedel vesinik, vedel heelium, LEG ja LNG ning neid tooteid hooldatakse krüogeensete seadmete jaoks (nt krüogeensed mahutid, dewars ja coldboxes jne) õhueralduse, gaaside, lennunduse, elektroonika, ülijuhtide, kiipide, automatiseerimise, toidu ja jookide, apteegi, haigla, biopanga, kummi, uute materjalide tootmise keemiatehnika, raua ja terase ning teadusuuringute valdkonnas. jne.