Феномен гейзера

Гейзерная з'ява — гэта з'ява вывяржэння, выкліканая перамяшчэннем крыягеннай вадкасці па вертыкальнай доўгай трубе (суадносіны даўжыні да дыяметра дасягаюць пэўнага значэння) з-за бурбалак, якія ўтвараюцца пры выпарэнні вадкасці. Палімерызацыя паміж бурбалкамі адбываецца з павелічэннем колькасці бурбалак, і, нарэшце, крыягенная вадкасць выходзіць з трубы.

Гейзеры могуць узнікаць пры нізкай хуткасці патоку ў трубаправодзе, але заўважаць іх трэба толькі тады, калі паток спыняецца.

Калі крыягенная вадкасць цячэ ўніз па вертыкальным трубаправодзе, гэта падобна на працэс папярэдняга астуджэння. Крыягенная вадкасць будзе кіпець і выпарацца з-за цяпла, што адрозніваецца ад працэсу папярэдняга астуджэння! Аднак цяпло ў асноўным паступае ад невялікага пранікнення цяпла з навакольнага асяроддзя, а не ад большай цеплаёмістасці сістэмы ў працэсе папярэдняга астуджэння. Такім чынам, памежны пласт вадкасці з адносна высокай тэмпературай утвараецца каля сценкі трубы, а не з паравай плёнкі. Калі вадкасць цячэ ў вертыкальнай трубе, з-за пранікнення цяпла з навакольнага асяроддзя цеплавая шчыльнасць памежнага пласта вадкасці каля сценкі трубы памяншаецца. Пад дзеяннем плавучасці вадкасць будзе рухацца ў адваротным кірунку ўверх, утвараючы памежны пласт гарачай вадкасці, у той час як халодная вадкасць у цэнтры цячэ ўніз, утвараючы эфект канвекцыі паміж імі. Памежны пласт гарачай вадкасці паступова патаўшчаецца ўздоўж напрамку асноўнага патоку, пакуль цалкам не перакрые цэнтральную вадкасць і не спыніць канвекцыю. Пасля гэтага, паколькі няма канвекцыі для адводу цяпла, тэмпература вадкасці ў гарачай зоне хутка павышаецца. Пасля таго, як тэмпература вадкасці дасягне тэмпературы насычэння, яна пачынае кіпець і ўтвараць бурбалкі. Газавая бомба Zingle запавольвае ўздым бурбалак.

З-за наяўнасці бурбалак у вертыкальнай трубе рэакцыя вязкай сілы зруху бурбалак знізіць статычны ціск у іх ніжняй частцы, што, у сваю чаргу, прывядзе да перагрэву астатняй вадкасці, тым самым ствараючы больш пары, якая, у сваю чаргу, знізіць статычны ціск, таму ўзаемнае распаўсюджванне, у пэўнай ступені, прывядзе да ўтварэння вялікай колькасці пары. З'ява гейзера, падобная да выбуху, узнікае, калі вадкасць, якая нясе ў сабе пары, выкідваецца назад у трубаправод. Пэўная колькасць пары, якая ўтвараецца разам з вадкасцю, выкінутай у верхнюю прастору рэзервуара, выкліча рэзкія змены агульнай тэмпературы ў прасторы рэзервуара, што прывядзе да рэзкіх змен ціску. Калі ваганні ціску знаходзяцца ў пікавым і ніжнім узроўнях, рэзервуар можа апынуцца ў стане адмоўнага ціску. Уплыў розніцы ціскаў прывядзе да структурных пашкоджанняў сістэмы.

Пасля вывяржэння пары ціск у трубе рэзка падае, і крыягенная вадкасць пад уздзеяннем сілы цяжару зноў упырсквае ў вертыкальную трубу. Высокая хуткасць вадкасці стварае ўдар ціску, падобны да гідраўлічнага ўдару, які моцна ўплывае на сістэму, асабліва на касмічнае абсталяванне.

Каб ліквідаваць або паменшыць шкоду, выкліканую гейзернай з'явай, пры яе ўжыванні, з аднаго боку, варта звярнуць увагу на ізаляцыю трубаправоднай сістэмы, бо пранікненне цяпла з'яўляецца асноўнай прычынай гейзернай з'явы; з іншага боку, можна разгледзець некалькі схем: ўпырск інэртнага некандэнсуемага газу, дадатковае ўпырскванне крыягеннай вадкасці і цыркуляцыйны трубаправод. Сутнасць гэтых схем заключаецца ў перадачы лішняга цяпла крыягеннай вадкасці, прадухіленні назапашвання лішняга цяпла, каб прадухіліць узнікненне гейзернай з'явы.

У схеме ўпырску інэртнага газу звычайна выкарыстоўваецца гелій у якасці інэртнага газу, які ўпырскваецца ў ніжнюю частку трубаправода. Розніца ціскаў пары паміж вадкасцю і геліем можа быць выкарыстана для пераносу масы пары прадукту з вадкасці ў геліевую масу, каб выпарыць частку крыягеннай вадкасці, паглынуць цяпло з крыягеннай вадкасці і стварыць эфект пераахалоджвання, тым самым прадухіляючы назапашванне залішняга цяпла. Гэтая схема выкарыстоўваецца ў некаторых сістэмах запраўкі касмічнага паліва. Дадатковая запраўка прызначана для зніжэння тэмпературы крыягеннай вадкасці шляхам дадання пераахалоджанай крыягеннай вадкасці, у той час як схема дадання цыркуляцыйнага трубаправода прызначана для стварэння натуральных умоў цыркуляцыі паміж трубаправодам і рэзервуарам шляхам дадання трубаправода, каб перадаць залішняе цяпло ў лакальных зонах і знішчыць умовы для ўтварэння гейзераў.

Калі ў вас ёсць іншыя пытанні, глядзіце наступны артыкул!

Крыягеннае абсталяванне HL

Кампанія HL Cryogenic Equipment, заснаваная ў 1992 годзе, з'яўляецца брэндам, які ўваходзіць у склад кампаніі HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment займаецца распрацоўкай і вытворчасцю крыягенных трубаправодаў з высокай вакуумнай ізаляцыяй і адпаведнага дапаможнага абсталявання для задавальнення розных патрэб кліентаў. Вакуумна ізаляваныя трубы і гнуткія шлангі вырабляюцца з выкарыстаннем спецыяльных ізаляваных матэрыялаў з высокай вакуумнай і шматслаёвай шматэкраннай ізаляцыяй і праходзяць серыю надзвычай строгіх тэхнічных апрацоўкі і апрацоўкі ў высокай вакуумнай сістэме, якія выкарыстоўваюцца для перадачы вадкага кіслароду, вадкага азоту, вадкага аргону, вадкага вадароду, вадкага гелію, звадкаванага этылену (LEG) і звадкаванага прыроднага газу (СПГ).

Серыя прадуктаў кампаніі HL Cryogenic Equipment Company, якая ўключае вакуумныя трубы з абалонкай, вакуумныя шлангі з абалонкай, вакуумныя клапаны з абалонкай і фазавыя сепаратары, выкарыстоўваецца для перадачы вадкага кіслароду, вадкага азоту, вадкага аргону, вадкага вадароду, вадкага гелію, вадкага газу з нізкім утрыманнем кіслароду і звадкаванага прыроднага газу (LNG) і звадкаванага прыроднага газу (LNG). Гэтыя вырабы абслугоўваюцца для крыягеннага абсталявання (напрыклад, крыягенных рэзервуараў, дзьюаравых ёмістасцяў і халодных скрынь і г.д.) у галінах падзелу паветра, газаў, авіяцыі, электронікі, звышправаднікоў, мікрасхем, зборкі аўтаматызацыі, харчовай прамысловасці і вытворчасці напояў, фармацэўтычнай прамысловасці, бальніц, біябанкаў, гумы, хімічнай прамысловасці, вытворчасці новых матэрыялаў, чорнай металургіі, навуковых даследаванняў і г.д.