Geysirfenomen

Geyserfenomenet refererer til utbruddsfenomenet forårsaket av at kryogen væske transporteres nedover det vertikale lange røret (refererer til at forholdet mellom lengde og diameter når en viss verdi) på grunn av boblene som produseres av fordampningen av væsken, og polymerisasjonen mellom boblene vil oppstå med økningen av bobler, og til slutt vil den kryogene væsken reverseres ut av rørinngangen.

Geysirer kan oppstå når strømningshastigheten i rørledningen er lav, men de trenger bare å bli lagt merke til når strømningen stopper.

Når kryogen væske strømmer ned i det vertikale røret, er det likt forkjølingsprosessen. Kryogen væske vil koke og fordampe på grunn av varme, noe som er forskjellig fra forkjølingsprosessen! Varmen kommer imidlertid hovedsakelig fra den lille omgivelsesvarmeinntaket, snarere enn systemets større varmekapasitet i forkjølingsprosessen. Derfor dannes det væskegrenselaget med relativt høy temperatur nær rørveggen, snarere enn dampfilmen. Når væsken strømmer i det vertikale røret, reduseres den termiske tettheten til væskegrenselaget nær rørveggen på grunn av omgivelsesvarmeinntaket. Under oppdrift vil væsken reversere oppoverstrømmen og danne det varme væskegrenselaget, mens den kalde væsken i midten strømmer nedover og danner en konveksjonseffekt mellom de to. Grenselaget til den varme væsken tykner gradvis langs hovedstrømsretningen til det fullstendig blokkerer den sentrale væsken og stopper konveksjonen. Etter det, fordi det ikke er noen konveksjon som tar bort varme, stiger temperaturen på væsken i det varme området raskt. Etter at væskens temperatur når metningstemperaturen, begynner den å koke og produsere bobler. Zingle-gassbomben bremser oppstigningen av bobler.

På grunn av tilstedeværelsen av bobler i det vertikale røret, vil reaksjonen med boblens viskøse skjærkraft redusere det statiske trykket i bunnen av boblen, noe som igjen vil føre til at den gjenværende væsken overopphetes, og dermed produserer mer damp, som igjen vil redusere det statiske trykket. Gjensidig forsterkning vil til en viss grad produsere mye damp. Fenomenet med en geysir, som ligner litt på en eksplosjon, oppstår når en væske, som bærer et glimt av damp, sprutes tilbake i rørledningen. En viss mengde damp som oppstår når væsken sprutes ut i det øvre rommet i tanken, vil forårsake dramatiske endringer i den totale temperaturen i tankrommet, noe som resulterer i dramatiske trykkendringer. Når trykksvingningene er i trykktopp og -dal, er det mulig å sette tanken i en tilstand med negativt trykk. Effekten av trykkforskjellen vil føre til strukturell skade på systemet.

Etter damputbruddet faller trykket i røret raskt, og den kryogene væsken sprøytes inn i det vertikale røret på grunn av tyngdekraftens påvirkning. Høyhastighetsvæsken vil produsere et trykksjokk som ligner på vannhammeren, noe som har stor innvirkning på systemet, spesielt på romutstyret.

For å eliminere eller redusere skadene forårsaket av geysirfenomenet, bør vi i applikasjonen på den ene siden være oppmerksomme på isolasjonen av rørledningssystemet, fordi varmeinntrengning er roten til geysirfenomenet. På den annen side kan flere ordninger studeres: injeksjon av inert ikke-kondenserende gass, tilleggsinjeksjon av kryogen væske og sirkulasjonsrørledning. Essensen av disse ordningene er å overføre overskuddsvarme fra kryogen væske, unngå akkumulering av overdreven varme, for å forhindre forekomst av geysirfenomenet.

For inertgassinjeksjonsskjemaet brukes vanligvis helium som inert gass, og helium injiseres i bunnen av rørledningen. Damptrykkforskjellen mellom væske og helium kan brukes til å overføre masse av produktdamp fra væske til heliummasse, slik at deler av den kryogene væsken fordampes, varmen absorberes fra den kryogene væsken og det dannes en overkjølingseffekt, og dermed forhindres akkumulering av overdreven varme. Denne ordningen brukes i noen fyllesystemer for romfartsdrivstoff. Tilleggsfylling er for å redusere temperaturen på den kryogene væsken ved å tilsette underkjølt kryogen væske, mens ordningen med å legge til sirkulasjonsrørledninger er for å etablere naturlige sirkulasjonsforhold mellom rørledning og tank ved å legge til rørledninger, for å overføre overflødig varme i lokale områder og ødelegge forholdene for generering av geysirer.

Spørsmål følger med i neste artikkel!

HL Kryogenisk utstyr

HL Cryogenic Equipment, som ble grunnlagt i 1992, er et merke tilknyttet HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment er forpliktet til design og produksjon av høyvakuumisolerte kryogene rørsystemer og relatert støtteutstyr for å møte kundenes ulike behov. De vakuumisolerte rørene og den fleksible slangen er konstruert i et høyvakuum- og flerlags flerskjerms spesialisolert materiale, og går gjennom en rekke ekstremt strenge tekniske behandlinger og høyvakuumbehandling, som brukes til overføring av flytende oksygen, flytende nitrogen, flytende argon, flytende hydrogen, flytende helium, flytende etylengass LEG og flytende naturgass LNG.

Produktseriene med vakuummantlede rør, vakuummantlede slanger, vakuummantlede ventiler og faseseparatorer i HL Cryogenic Equipment Company, som har gjennomgått en rekke ekstremt strenge tekniske behandlinger, brukes til overføring av flytende oksygen, flytende nitrogen, flytende argon, flytende hydrogen, flytende helium, LEG og LNG, og disse produktene vedlikeholdes for kryogenisk utstyr (f.eks. kryogentanker, dewar-tanker og kjølebokser osv.) i industrier innen luftseparasjon, gasser, luftfart, elektronikk, superleder, brikker, automatiseringsmontering, mat og drikke, apotek, sykehus, biobanker, gummi, produksjon av nye materialer, kjemiteknikk, jern og stål og vitenskapelig forskning osv.