Fenomeno dei geyser

Il fenomeno del geyser si riferisce al fenomeno dell'eruzione causato dal liquido criogenico trasportato lungo il lungo tubo verticale (riferendosi al rapporto lunghezza-diametro che raggiunge un certo valore) a causa delle bolle prodotte dalla vaporizzazione del liquido e dalla polimerizzazione tra le bolle avverrà con l'aumento delle bolle, ed infine il liquido criogenico verrà invertito fuori dall'imbocco del tubo.

I geyser possono formarsi quando la portata nella tubazione è bassa, ma devono essere notati solo quando il flusso si interrompe.

Quando il liquido criogenico scorre lungo la tubazione verticale, il processo è simile al preraffreddamento. Il liquido criogenico bolle e vaporizza a causa del calore, il che è diverso dal processo di preraffreddamento! Tuttavia, il calore deriva principalmente dalla piccola invasione di calore ambientale, piuttosto che dalla maggiore capacità termica del sistema nel processo di preraffreddamento. Pertanto, lo strato limite del liquido con temperatura relativamente elevata si forma vicino alla parete del tubo, piuttosto che alla pellicola di vapore. Quando il liquido scorre nel tubo verticale, a causa dell'invasione di calore ambientale, la densità termica dello strato limite del fluido vicino alla parete del tubo diminuisce. Sotto l'azione della galleggiabilità, il fluido invertirà il flusso verso l'alto, formando lo strato limite del fluido caldo, mentre il fluido freddo al centro scorre verso il basso, formando l'effetto di convezione tra i due. Lo strato limite del fluido caldo si ispessisce gradualmente lungo la direzione del flusso principale fino a bloccare completamente il fluido centrale e ad arrestare la convezione. Successivamente, poiché non vi è alcuna convezione che asporta calore, la temperatura del liquido nella zona calda aumenta rapidamente. Dopo che la temperatura del liquido raggiunge la temperatura di saturazione, inizia a bollire e a produrre bolle. La bomba a gas zingle rallenta la risalita delle bolle.

A causa della presenza di bolle nel tubo verticale, la reazione della forza di taglio viscosa della bolla ridurrà la pressione statica sul fondo della bolla, che a sua volta farà surriscaldare il liquido rimanente, producendo così più vapore, che a sua volta abbassare la pressione statica, quindi la promozione reciproca, in una certa misura, produrrà molto vapore. Il fenomeno di un geyser, che è in qualche modo simile a un'esplosione, si verifica quando un liquido, trasportato da una scarica di vapore, viene espulso nella tubazione. Una certa quantità di vapore derivante dal liquido espulso nello spazio superiore del serbatoio causerà cambiamenti drammatici nella temperatura complessiva dello spazio del serbatoio, con conseguenti cambiamenti drammatici di pressione. Quando la fluttuazione della pressione è nel picco e nella valle della pressione, è possibile rendere il serbatoio in uno stato di pressione negativa. L'effetto della differenza di pressione porterà a danni strutturali del sistema.

Dopo l'eruzione del vapore, la pressione nel tubo diminuisce rapidamente e il liquido criogenico viene re-iniettato nel tubo verticale per effetto della gravità. Il liquido ad alta velocità produrrà uno shock di pressione simile al colpo d'ariete, che ha un grande impatto sul sistema, in particolare sull'attrezzatura spaziale.

Per eliminare o ridurre i danni causati dal fenomeno dei geyser, nell'applicazione, da un lato, dovremmo prestare attenzione all'isolamento del sistema di tubazioni, poiché l'invasione di calore è la causa principale del fenomeno dei geyser; Si possono invece studiare diversi schemi: iniezione di gas inerte non condensante, iniezione supplementare di liquido criogenico e tubazione di circolazione. L'essenza di questi schemi è trasferire il calore in eccesso del liquido criogenico, evitare l'accumulo di calore eccessivo, in modo da prevenire il verificarsi del fenomeno dei geyser.

Per lo schema di iniezione di gas inerte, l'elio viene solitamente utilizzato come gas inerte e l'elio viene iniettato sul fondo della tubazione. La differenza di pressione del vapore tra liquido ed elio può essere utilizzata per effettuare il trasferimento di massa del vapore del prodotto dal liquido alla massa di elio, in modo da vaporizzare parte del liquido criogenico, assorbire calore dal liquido criogenico e produrre un effetto di raffreddamento eccessivo, prevenendo così l'accumulo di eccessivo Calore. Questo schema è utilizzato in alcuni sistemi di riempimento di propellenti spaziali. Il riempimento supplementare consiste nel ridurre la temperatura del liquido criogenico aggiungendo liquido criogenico superraffreddato, mentre lo schema di aggiunta della tubazione di circolazione consiste nel stabilire una condizione di circolazione naturale tra la tubazione e il serbatoio aggiungendo tubazione, in modo da trasferire il calore in eccesso nelle aree locali e distruggere il condizioni per la generazione di geyser.

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Attrezzatura criogenica HL

HL Cryogenic Equipment, fondata nel 1992, è un marchio affiliato a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment è impegnata nella progettazione e produzione del sistema di tubazioni criogeniche isolate ad alto vuoto e delle relative apparecchiature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. Il tubo isolato sotto vuoto e il tubo flessibile sono costruiti in materiali isolanti speciali multistrato e multistrato per alto vuoto e passano attraverso una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e trattamenti ad alto vuoto, che vengono utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido , argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto LEG e gas naturale liquefatto GNL.

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