Geysir -Phänomen

Das Geysir-Phänomen bezieht sich auf das durch die kryogene Flüssigkeit verursachte Eruptionsphänomen (in Bezug auf das Verhältnis von Längendometern, das einen bestimmten Wert erreicht hat) aufgrund der durch die Dampfdampfabteilung erzeugten Blasen, und die Polymerisierung zwischen dem Blasen auftreten, tritt auf.

Geysire können auftreten, wenn die Durchflussrate in der Rohrleitung niedrig ist, sie müssen jedoch nur dann bemerkt werden, wenn der Durchfluss stoppt.

Wenn die kryogene Flüssigkeit in der vertikalen Pipeline nach unten fließt, ähnelt es dem Vorkugelprozess. Kryogene Flüssigkeit kocht und verdampft aufgrund von Wärme, was sich vom Vorkühlprozess unterscheidet! Die Wärme stammt jedoch hauptsächlich aus der kleinen Umgebungswärmeinvasion und nicht aus der größeren Systemwärmekapazität des Systems im Vorkühlungsprozess. Daher wird die flüssige Grenzschicht mit relativ hoher Temperatur in der Nähe der Rohrwand und nicht in der Dampffilm gebildet. Wenn die Flüssigkeit aufgrund der Umgebungswärmeinvasion im vertikalen Rohr fließt, nimmt die thermische Dichte der Flüssigkeitsgrenzschicht in der Nähe der Rohrwand ab. Unter der Wirkung des Auftriebs kehrt die Flüssigkeit nach oben um und bildet die heiße Flüssigkeitsgrenzschicht, während die kalte Flüssigkeit in der Mitte nach unten fließt und den Konvektionseffekt zwischen den beiden bildet. Die Grenzschicht der heißen Flüssigkeit verdickt sich allmählich entlang der Richtung des Mainstreams, bis sie die zentrale Flüssigkeit vollständig blockiert und die Konvektion stoppt. Danach steigt die Temperatur der Flüssigkeit im heißen Bereich schnell, da es keine Konvektion zur Wärme enthält. Nachdem die Flüssigkeitstemperatur die Sättigungstemperatur erreicht hat, beginnt sie zu kochen und produziert Blasen Die Zingle -Gasbombe verlangsamt den Anstieg der Blasen.

Aufgrund des Vorhandenseins von Blasen im vertikalen Rohr verringert die Reaktion der viskosen Scherkraft der Blase den statischen Druck am Boden der Blase, was wiederum die verbleibende flüssige Überhitzung macht, wodurch mehr Dampf erzeugt wird, was wiederum den statischen Druck niedriger macht, so dass die gegenseitige Werbung in gewissem Maße viel zu vieler Vapor produziert. Das Phänomen eines Geysires, das einer Explosion etwas ähnlich ist, tritt beim Auswurf einer Flüssigkeit, die einen Dampfblitz trägt, in die Pipeline zurück. Eine bestimmte Menge an Dampf trat mit flüssiger, ausgestoßen am oberen Raum des Tanks zu dramatischen Veränderungen der Gesamttemperatur des Tankraums, was zu dramatischen Druckänderungen führt. Wenn sich die Druckschwankung im Höhepunkt und im Druck des Drucks befindet, ist es möglich, den Tank in einem Zustand des Unterdrucks zu machen. Die Auswirkung der Druckdifferenz führt zu strukturellen Schäden des Systems.

Nach dem Dampfausbruch fällt der Druck im Rohr schnell ab, und die kryogene Flüssigkeit wird aufgrund der Schwerkraft erneut in das vertikale Rohr injiziert. Die Hochgeschwindigkeitsflüssigkeit erzeugt einen Druckschock ähnlich dem Wasserhammer, der einen großen Einfluss auf das System hat, insbesondere auf die Raumausrüstung.

Um den durch das Geyser -Phänomen verursachten Schaden zu beseitigen oder zu verringern, sollten wir in der Anwendung einerseits auf die Isolierung des Pipeline -Systems achten, da die Wärmeinvasion die Grundursache des Geysir -Phänomens ist. Andererseits können mehrere Schemata untersucht werden: Injektion von Inert-nicht-kondensierenden Gas, ergänzende Injektion von kryogener Flüssigkeits- und Zirkulationspipeline. Das Wesen dieser Schemata besteht darin, die überschüssige Wärme der kryogenen Flüssigkeit zu übertragen und die Ansammlung übermäßiger Wärme zu vermeiden, um das Auftreten von Geysir -Phänomen zu verhindern.

Für das inerte Gaseinspritzschema wird Helium normalerweise als Inertgas verwendet, und Helium wird in den Boden der Pipeline injiziert. Die Dampfdruckdifferenz zwischen Flüssigkeit und Helium kann verwendet werden, um den Massenübergang von Produktdampf von Flüssigkeit zu Heliummasse zu erzeugen, um einen Teil der kryogenen Flüssigkeit zu verdampfen, Wärme aus kryogener Flüssigkeit zu absorbieren und einen Überkühlungseffekt zu erzeugen, wodurch die Akkumulation übermäßiger Wärme verhindert wird. Dieses Schema wird in einigen Space Treibmittel -Füllsystemen verwendet. Die ergänzende Füllung besteht darin, die Temperatur der kryogenen Flüssigkeit durch Zugabe von Superkühlung kryogener Flüssigkeit zu verringern, während das Schema für das Hinzufügen von Kreislaufrohrleitungen darin besteht, eine natürliche Zirkulationsbedingung zwischen Pipeline und Tank durch Zugabe von Pipeline zu etablieren, um überschüssige Wärme in lokalen Bereichen zu übertragen und die Bedingungen für die Erzeugung von Geysirern zu zerstören.

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