Fenómeno géiser

O fenómeno géiser refírese ao fenómeno de erupción causado polo transporte do líquido crioxénico polo tubo longo vertical (referíndose á relación lonxitude-diámetro que alcanza un determinado valor) debido ás burbullas producidas pola vaporización do líquido e á polimerización entre as burbullas. ocorrerá co aumento de burbullas e, finalmente, o líquido crioxénico será revertido fóra da entrada da tubaxe.

Os géiseres poden ocorrer cando o caudal na canalización é baixo, pero só hai que notarse cando o fluxo se detén.

Cando o líquido crioxénico flúe pola canalización vertical, é semellante ao proceso de preenfriamento. O líquido crioxénico ferverá e vaporizará debido á calor, que é diferente do proceso de preenfriamento. Non obstante, a calor provén principalmente da pequena invasión de calor ambiental, en lugar da maior capacidade de calor do sistema no proceso de pre-refrixeración. Polo tanto, a capa límite líquida con temperatura relativamente alta fórmase preto da parede do tubo, en lugar da película de vapor. Cando o líquido flúe no tubo vertical, debido á invasión de calor ambiental, a densidade térmica da capa límite do fluído preto da parede do tubo diminúe. Baixo a acción da flotabilidade, o fluído reverterá o fluxo ascendente, formando a capa límite do fluído quente, mentres que o fluído frío no centro flúe cara abaixo, formando o efecto de convección entre ambos. A capa límite do fluído quente engrosase gradualmente ao longo da dirección da corrente principal ata bloquear completamente o fluído central e deter a convección. Despois diso, porque non hai convección para quitar a calor, a temperatura do líquido na zona quente aumenta rapidamente. Despois de que a temperatura do líquido alcanza a temperatura de saturación, comeza a ferver e produce burbullas A bomba de gas zingle retarda o aumento das burbullas.

Debido á presenza de burbullas no tubo vertical, a reacción da forza de cizallamento viscosa da burbulla reducirá a presión estática no fondo da burbulla, o que á súa vez fará que o líquido restante se sobrequente, producindo así máis vapor, que á súa vez fará Fai a presión estática máis baixa, polo que a promoción mutua, ata certo punto, producirá moito vapor. O fenómeno dun géiser, que é algo semellante a unha explosión, prodúcese cando un líquido, que transporta un destello de vapor, volve expulsar á canalización. Unha certa cantidade de vapor producida co líquido expulsado ao espazo superior do tanque provocará cambios dramáticos na temperatura global do espazo do tanque, o que provocará cambios dramáticos na presión. Cando a flutuación de presión está no pico e val de presión, é posible facer o tanque nun estado de presión negativa. O efecto da diferenza de presión levará a danos estruturais do sistema.

Despois da erupción do vapor, a presión no tubo cae rapidamente e o líquido crioxénico é reinxectado no tubo vertical debido ao efecto da gravidade. O líquido de alta velocidade producirá un choque de presión similar ao golpe de ariete, o que ten un gran impacto no sistema, especialmente no equipamento espacial.

Para eliminar ou reducir o dano causado polo fenómeno géiser, na aplicación, por unha banda, debemos prestar atención ao illamento do sistema de canalizacións, porque a invasión de calor é a causa raíz do fenómeno géiser; Por outra banda, pódense estudar varios esquemas: inxección de gas inerte non condensante, inxección complementaria de líquido crioxénico e canalización de circulación. A esencia destes esquemas é transferir o exceso de calor do líquido crioxénico, evitar a acumulación de calor excesivo, para evitar a aparición do fenómeno géiser.

Para o esquema de inxección de gas inerte, o helio adoita ser usado como gas inerte e o helio inxéctase no fondo da canalización. A diferenza de presión de vapor entre o líquido e o helio pódese usar para facer a transferencia de masa do vapor do produto de líquido a masa de helio, para vaporizar parte do líquido crioxénico, absorber a calor do líquido crioxénico e producir un efecto de arrefriamento excesivo, evitando así a acumulación de exceso de líquido. calor. Este esquema utilízase nalgúns sistemas de recheo de propelentes espaciais. O recheo suplementario consiste en reducir a temperatura do líquido crioxénico engadindo líquido crioxénico superenfriado, mentres que o esquema de engadir unha canalización de circulación consiste en establecer unha condición de circulación natural entre o gasoduto e o tanque engadindo o gasoduto, para transferir o exceso de calor nas zonas locais e destruír o condicións para a xeración de géiseres.

Sintoniza o seguinte artigo para outras preguntas!

Equipos criogénicos HL

HL Cryogenic Equipment, que foi fundada en 1992, é unha marca afiliada a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment comprométese co deseño e fabricación do sistema de tuberías crioxénicas illadas ao baleiro alto e os equipos de apoio relacionados para satisfacer as diversas necesidades dos clientes. O tubo illado ao baleiro e a mangueira flexible constrúense nun baleiro alto e con materiais illados especiais multicapa de varias capas e pasan por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos e tratamentos de alto baleiro, que se usan para transferir osíxeno líquido, nitróxeno líquido. , argón líquido, hidróxeno líquido, helio líquido, gas etileno licuado LEG e gas natural licuado GNL.

A serie de produtos de tubo con revestimento de baleiro, mangueira de revestimento de baleiro, válvula de revestimento de baleiro e separador de fase en HL Cryogenic Equipment Company, que pasou por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos, úsanse para transferir osíxeno líquido, nitróxeno líquido, argón líquido, hidróxeno líquido, helio líquido, LEG e GNL, e estes produtos son reparados para equipos crioxénicos (por exemplo, tanques crioxénicos, dewars e caixas frigoríficas, etc.) en industrias de separación de aire, gases, aviación, electrónica, supercondutores, chips, montaxes de automatización, alimentos e bebidas, farmacia, hospital, biobanco, caucho, fabricación de novos materiais, enxeñaría química, ferro e aceiro, investigación científica, etc.