Гейзерное явление

Феномен гейзера относится к явлению извержения, вызванному транспортировкой криогенной жидкости по вертикальной длинной трубе (имеется в виду достижение определенного значения соотношения длины и диаметра) из-за пузырьков, образующихся в результате испарения жидкости, и полимеризации между пузырьками. произойдет увеличение пузырьков и, наконец, криогенная жидкость вытечет из входа в трубу.

Гейзеры могут возникать при низкой скорости потока в трубопроводе, но замечать их нужно только тогда, когда поток прекращается.

Когда криогенная жидкость стекает по вертикальному трубопроводу, это аналогично процессу предварительного охлаждения. Криогенная жидкость будет кипеть и испаряться из-за тепла, которое отличается от процесса предварительного охлаждения! Однако тепло в основном исходит от небольшого проникновения тепла из окружающей среды, а не от большей теплоемкости системы в процессе предварительного охлаждения. Поэтому вблизи стенки трубы формируется не паровая пленка, а пограничный слой жидкости с относительно высокой температурой. Когда жидкость течет в вертикальной трубе, из-за проникновения тепла из окружающей среды тепловая плотность пограничного слоя жидкости вблизи стенки трубы уменьшается. Под действием плавучести жидкость меняет направление восходящего потока, образуя пограничный слой горячей жидкости, в то время как холодная жидкость в центре течет вниз, создавая эффект конвекции между ними. Пограничный слой горячей жидкости постепенно утолщается вдоль направления основного потока, пока полностью не перекроет центральную жидкость и не остановит конвекцию. После этого, поскольку конвекция, отводящая тепло, отсутствует, температура жидкости в горячей зоне быстро повышается. После того, как температура жидкости достигает температуры насыщения, она начинает кипеть и образовывать пузырьки. Газовая бомба замедляет подъем пузырьков.

Из-за присутствия пузырьков в вертикальной трубе реакция вязкой сдвиговой силы пузырька снизит статическое давление на дне пузырька, что, в свою очередь, приведет к перегреву оставшейся жидкости, что приведет к образованию большего количества пара, что, в свою очередь, приведет к перегреву оставшейся жидкости. уменьшите статическое давление, поэтому взаимное продвижение в определенной степени приведет к образованию большого количества пара. Явление гейзера, чем-то похожее на взрыв, возникает, когда жидкость, несущая вспышки пара, выбрасывается обратно в трубопровод. Определенное количество пара, образующегося с жидкостью, выброшенной в верхнее пространство резервуара, вызовет резкие изменения общей температуры пространства резервуара, что приведет к резким изменениям давления. Когда колебания давления находятся на пике и впадине давления, можно перевести резервуар в состояние отрицательного давления. Эффект перепада давления приведет к структурному повреждению системы.

После извержения пара давление в трубе быстро падает, и криогенная жидкость вновь впрыскивается в вертикальную трубу под действием силы тяжести. Высокоскоростная жидкость вызовет удар давления, подобный гидроудару, который оказывает большое влияние на систему, особенно на космическое оборудование.

Чтобы устранить или уменьшить вред, причиняемый явлением гейзера, при применении, с одной стороны, следует обратить внимание на изоляцию трубопроводной системы, поскольку проникновение тепла является основной причиной явления гейзера; С другой стороны, можно рассмотреть несколько схем: закачка инертного неконденсирующегося газа, дозакачка криогенной жидкости и циркуляционный трубопровод. Суть этих схем заключается в передаче избыточного тепла криогенной жидкости, во избежание накопления избыточного тепла, чтобы предотвратить возникновение гейзерного явления.

Для схемы закачки инертного газа в качестве инертного газа обычно используется гелий, который закачивается в нижнюю часть трубопровода. Разность давлений пара между жидкостью и гелием может быть использована для массопереноса паров продукта из жидкости в массу гелия, чтобы испарить часть криогенной жидкости, поглотить тепло от криогенной жидкости и создать эффект переохлаждения, тем самым предотвращая накопление чрезмерного количества пара. нагревать. Эта схема используется в некоторых системах заправки космического топлива. Дополнительная заправка предназначена для снижения температуры криогенной жидкости путем добавления переохлажденной криогенной жидкости, а схема добавления циркуляционного трубопровода заключается в создании условий естественной циркуляции между трубопроводом и резервуаром путем добавления трубопровода, чтобы передать избыточное тепло в локальных областях и разрушить Условия для генерации гейзеров.

Настроились на следующую статью, чтобы узнать другие вопросы！

Криогенное оборудование HL

HL Cryogenic Equipment, основанная в 1992 году, является брендом, дочерним предприятием HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. Компания HL Cryogenic Equipment занимается разработкой и производством криогенных трубопроводов с высоковакуумной изоляцией и сопутствующего вспомогательного оборудования для удовлетворения различных потребностей клиентов. Труба с вакуумной изоляцией и гибкий шланг изготовлены из многослойных многоэкранных специальных изоляционных материалов и проходят серию чрезвычайно строгих технических процедур и обработку в высоком вакууме, которая используется для передачи жидкого кислорода и жидкого азота. , жидкий аргон, жидкий водород, жидкий гелий, сжиженный этиленовый газ LEG и сжиженный природный газ LNG.

Серия продуктов компании HL Cryogenic Equipment Company: трубы с вакуумной рубашкой, шланги с вакуумной рубашкой, клапан с вакуумной рубашкой и фазовый сепаратор, прошедшие ряд чрезвычайно строгих технических обработок, используются для транспортировки жидкого кислорода, жидкого азота, жидкого аргона, жидкий водород, жидкий гелий, LEG и LNG, и эта продукция обслуживается для криогенного оборудования (например, криогенных резервуаров, сосудов Дьюара и холодильных камер и т. д.) в отраслях разделения воздуха, газов, авиации, электроники, сверхпроводников, микросхем, сборки автоматики, пищевой и напитки, аптека, больница, биобанк, каучук, производство новых материалов, химическое машиностроение, железо и сталь, научные исследования и т. д.