Gejzír jelenség

A gejzírjelenség azt a kitörési jelenséget jelenti, amelyet a kriogén folyadék a függőleges hosszú csövön lefelé szállítva (a hossz-átmérő arány egy bizonyos értéket elérve) okoz a folyadék elpárolgása során keletkező buborékok és a buborékok közötti polimerizáció következtében. a buborékok növekedésével történik, és végül a kriogén folyadék kikerül a csőbemenetből.

A gejzírek akkor fordulhatnak elő, ha a csővezetékben alacsony az áramlási sebesség, de ezeket csak akkor kell észrevenni, amikor az áramlás leáll.

Amikor a kriogén folyadék lefolyik a függőleges csővezetékben, az hasonló az előhűtési folyamathoz. A kriogén folyadék felforr és elpárolog a hő hatására, ami eltér az előhűtési folyamattól! A hő azonban főként a kis környezeti hő invázióból származik, nem pedig az előhűtési folyamatban lévő nagyobb rendszer hőkapacitásából. Ezért a viszonylag magas hőmérsékletű folyékony határréteg a csőfal közelében képződik, nem pedig a gőzfilm közelében. Amikor a folyadék a függőleges csőben áramlik, a környezeti hőinvázió következtében a csőfal közelében lévő folyadékhatárréteg hősűrűsége csökken. A felhajtóerő hatására a folyadék megfordítja a felfelé irányuló áramlást, kialakítva a forró folyadék határrétegét, míg a közepén lévő hideg folyadék lefelé áramlik, és a kettő között konvekciós hatást alakít ki. A forró folyadék határrétege fokozatosan sűrűsödik a főáram irányában, amíg teljesen el nem zárja a központi folyadékot és leállítja a konvekciót. Ezt követően, mivel nincs hőelvezetés, a forró területen a folyadék hőmérséklete gyorsan megemelkedik. Miután a folyadék hőmérséklete elérte a telítési hőmérsékletet, elkezd forrni és buborékokat termelni. A csilingelő gázbomba lassítja a buborékok növekedését.

A függőleges csőben lévő buborékok miatt a buborék viszkózus nyíróerejének reakciója csökkenti a statikus nyomást a buborék alján, ami viszont a visszamaradó folyadékot túlmelegíti, így több gőz képződik, ami viszont csökkentse a statikus nyomást, így a kölcsönös elősegítés bizonyos mértékig sok gőzt fog termelni. A gejzír jelensége, amely némileg hasonló a robbanáshoz, akkor következik be, amikor egy folyadék gőzvillanást hordozó folyadék kilökődik vissza a csővezetékbe. A tartály felső terébe lökött folyadékkal felszabaduló bizonyos mennyiségű gőz drámai változásokat okoz a tartálytér általános hőmérsékletében, ami drámai nyomásváltozásokat eredményez. Ha a nyomásingadozás a nyomás csúcsában és völgyében van, lehetséges a tartályt negatív nyomású állapotba hozni. A nyomáskülönbség hatása a rendszer szerkezeti károsodásához vezet.

A gőzkitörés után a csőben a nyomás gyorsan lecsökken, és a kriogén folyadék a gravitáció hatására visszafecskendeződik a függőleges csőbe. A nagy sebességű folyadék a vízkalapácshoz hasonló nyomáslökést kelt, ami nagy hatással van a rendszerre, különösen az űrberendezésekre.

A gejzírjelenség okozta ártalmak kiküszöbölése vagy csökkentése érdekében az alkalmazás során egyrészt ügyeljünk a csővezetékrendszer szigetelésére, mert a hőinvázió a gejzírjelenség kiváltó oka; Másrészt több séma is tanulmányozható: inert nem kondenzáló gáz befecskendezése, kriogén folyadék kiegészítő befecskendezése és keringtető csővezeték. Ezeknek a sémáknak a lényege a kriogén folyadék felesleges hőjének átvitele, a túlzott hő felhalmozódásának elkerülése, hogy megakadályozzák a gejzír jelenség előfordulását.

Az inert gáz befecskendezési rendszerében általában héliumot használnak inert gázként, és héliumot fecskendeznek be a csővezeték aljába. A folyadék és a hélium közötti gőznyomás-különbség felhasználható a termék gőzének folyadékból hélium tömegébe történő átadására, hogy a kriogén folyadék egy részét elpárologtassa, a kriogén folyadék hőjét elnyelje, és túlhűtő hatást keltsen, megakadályozva ezzel a túlzott mennyiségű folyadék felhalmozódását. hőség. Ezt a sémát alkalmazzák néhány űrhajtóanyag-töltőrendszerben. A kiegészítő töltés célja a kriogén folyadék hőmérsékletének csökkentése túlhűtött kriogén folyadék hozzáadásával, míg a keringető csővezeték hozzáadásának sémája a csővezeték és a tartály közötti természetes keringési feltételek megteremtése a csővezeték hozzáadásával, hogy a felesleges hőt a helyi területeken továbbítsák és megsemmisítsék a a gejzírek keletkezésének feltételei.

További kérdésekért a következő cikkre hangolva!

HL kriogén berendezés

Az 1992-ben alapított HL Cryogenic Equipment a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd.-hez tartozó márka. A HL Cryogenic Equipment elkötelezett a nagyvákuumú szigetelt kriogén csőrendszer és a kapcsolódó támogató berendezések tervezése és gyártása mellett, hogy megfeleljen az ügyfelek különféle igényeinek. A vákuumszigetelt cső és a rugalmas tömlő nagyvákuumú és többrétegű, többrétegű, speciális szigetelt anyagokból készül, és rendkívül szigorú műszaki kezeléseken és nagyvákuum kezelésen megy keresztül, amelyet folyékony oxigén, folyékony nitrogén szállítására használnak. , folyékony argon, folyékony hidrogén, folyékony hélium, cseppfolyósított etilén gáz LEG és cseppfolyósított természetgáz LNG.

A HL Cryogenic Equipment Company vákuumköpennyel ellátott cső, vákuumköpenyes tömlő, vákuumköpenyes szelep és fázisleválasztó terméksorozat, amely egy sor rendkívül szigorú műszaki kezelésen ment keresztül, folyékony oxigén, folyékony nitrogén, folyékony argon, folyékony hidrogén, folyékony hélium, LEG és LNG, és ezeket a termékeket kriogén berendezésekhez (pl. kriogén tartályok, dewarok és coldboxok stb.) szolgálják ki a légleválasztás, a gázok, a repülés, az elektronika, a szupravezető, a chipek, az automatizálási összeszerelés, az élelmiszeripar és az élelmiszeripar területén. ital, gyógyszertár, kórház, biobank, gumi, új anyaggyártás vegyészmérnöki, vas- és acélgyártás, tudományos kutatás stb.