Гейзер құбылысы

Гейзер құбылысы - сұйықтықтың булануы нәтижесінде пайда болған көпіршіктерге байланысты криогенді сұйықтықтың тік ұзын құбыр арқылы тасымалдануынан (ұзындық-диаметр қатынасының белгілі бір мәнге жетуін білдіреді) туындайтын атқылау құбылысы, және көпіршіктердің көбеюімен көпіршіктер арасындағы полимерлену жүреді, соңында криогенді сұйықтық құбыр кіреберісінен кері қарай бұрылады.

Құбырдағы ағын жылдамдығы төмен болған кезде гейзерлер пайда болуы мүмкін, бірақ оларды тек ағын тоқтаған кезде ғана байқау керек.

Криогенді сұйықтық тік құбыр арқылы төмен қарай ағып жатқанда, бұл алдын ала салқындату процесіне ұқсас. Криогенді сұйықтық алдын ала салқындату процесінен өзгеше жылу әсерінен қайнап, буға айналады! Дегенмен, жылу негізінен алдын ала салқындату процесіндегі үлкен жүйе жылу сыйымдылығынан емес, қоршаған ортаның аз жылу енуінен келеді. Сондықтан, бу қабықшасынан емес, түтік қабырғасының жанында салыстырмалы түрде жоғары температурасы бар сұйықтық шекаралық қабаты пайда болады. Сұйықтық тік құбырда ағып жатқанда, қоршаған ортаның жылу енуіне байланысты құбыр қабырғасының жанындағы сұйықтық шекаралық қабатының жылу тығыздығы төмендейді. Қалқымалылық әсерінен сұйықтық жоғары қарай ағып, ыстық сұйықтық шекаралық қабатын құрайды, ал орталықтағы суық сұйықтық төмен қарай ағып, екеуінің арасында конвекция әсерін қалыптастырады. Ыстық сұйықтықтың шекаралық қабаты негізгі ағын бағыты бойынша біртіндеп қалыңдайды, орталық сұйықтықты толығымен жауып, конвекцияны тоқтатады. Осыдан кейін, жылуды кетіретін конвекция болмағандықтан, ыстық аймақтағы сұйықтықтың температурасы тез көтеріледі. Сұйықтықтың температурасы қанығу температурасына жеткеннен кейін, ол қайнай бастайды және көпіршіктер түзеді. Газ бомбасы көпіршіктердің көтерілуін баяулатады.

Тік құбырда көпіршіктердің болуына байланысты көпіршіктің тұтқыр ығысу күшінің реакциясы көпіршіктің түбіндегі статикалық қысымды төмендетеді, бұл өз кезегінде қалған сұйықтықтың қызып кетуіне әкеледі, осылайша көбірек бу пайда болады, бұл өз кезегінде статикалық қысымды төмендетеді, сондықтан өзара ілгерілеу белгілі бір дәрежеде көп бу шығарады. Жарылысқа ұқсас гейзер құбылысы бу шығаратын сұйықтық құбырға қайта шыққан кезде пайда болады. Сұйықтықтың резервуардың жоғарғы кеңістігіне шығарылуымен бірге белгілі бір мөлшерде бу пайда болуы резервуар кеңістігінің жалпы температурасының күрт өзгеруіне әкеледі, бұл қысымның күрт өзгеруіне әкеледі. Қысымның ауытқуы қысымның шыңы мен аңғарында болған кезде резервуарды теріс қысым күйіне келтіруге болады. Қысым айырмашылығының әсері жүйенің құрылымдық зақымдануына әкеледі.

Бу атқылағаннан кейін құбырдағы қысым тез төмендейді, ал криогенді сұйықтық ауырлық күшінің әсерінен тік құбырға қайта айдалады. Жоғары жылдамдықты сұйықтық су балғасына ұқсас қысым соққысын тудырады, бұл жүйеге, әсіресе ғарыш жабдықтарына үлкен әсер етеді.

Гейзер құбылысынан келтірілген зиянды жою немесе азайту үшін, қолдану кезінде, бір жағынан, құбыр жүйесінің оқшаулануына назар аудару керек, себебі жылу енуі гейзер құбылысының негізгі себебі болып табылады; екінші жағынан, бірнеше схемаларды зерттеуге болады: инертті конденсацияланбайтын газды бүрку, криогенді сұйықтықты қосымша бүрку және айналым құбыры. Бұл схемалардың мәні криогенді сұйықтықтың артық жылуын беру, шамадан тыс жылудың жиналуын болдырмау, осылайша гейзер құбылысының пайда болуына жол бермеу болып табылады.

Инертті газды айдау схемасы үшін әдетте инертті газ ретінде гелий қолданылады, ал гелий құбырдың түбіне айдалады. Сұйықтық пен гелий арасындағы бу қысымының айырмашылығы өнім буын сұйықтықтан гелий массасына массалық тасымалдау үшін пайдаланылуы мүмкін, осылайша криогенді сұйықтықтың бір бөлігін буландыру, криогенді сұйықтықтан жылуды сіңіру және шамадан тыс салқындату әсерін тудыру, осылайша шамадан тыс жылудың жиналуына жол бермейді. Бұл схема кейбір ғарыштық отынмен толтыру жүйелерінде қолданылады. Қосымша толтыру - аса салқындатылған криогенді сұйықтықты қосу арқылы криогенді сұйықтықтың температурасын төмендету, ал айналым құбырын қосу схемасы - құбырды қосу арқылы құбыр мен резервуар арасында табиғи айналым жағдайын орнату, осылайша жергілікті жерлерде артық жылуды беру және гейзерлердің пайда болу жағдайларын бұзу.

Басқа сұрақтар бойынша келесі мақалаға жазыламыз!

HL криогендік жабдықтары

1992 жылы құрылған HL Cryogenic Equipment компаниясы HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd компаниясымен байланысты бренд болып табылады. HL Cryogenic Equipment компаниясы тұтынушылардың әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жоғары вакуумды оқшауланған криогендік құбыр жүйесін және онымен байланысты қолдау жабдықтарын жобалауға және өндіруге міндеттенеді. Вакуумды оқшауланған құбыр мен икемді шланг жоғары вакуумды және көп қабатты көп экранды арнайы оқшауланған материалдардан жасалған және сұйық оттегіні, сұйық азотты, сұйық аргонды, сұйық сутегін, сұйық гелийді, сұйытылған этилен газын және сұйытылған табиғи газды LEG тасымалдау үшін қолданылатын бірқатар өте қатаң техникалық өңдеулер мен жоғары вакуумды өңдеуден өтеді.

HL Cryogenic Equipment Company компаниясының өте қатаң техникалық өңдеулерден өткен вакуумдық қаптамалы құбыр, вакуумдық қаптамалы шланг, вакуумдық қаптамалы клапан және фазалық бөлгіш өнімдер сериясы сұйық оттегін, сұйық азотты, сұйық аргонды, сұйық сутегін, сұйық гелийді, LEG және LNG тасымалдау үшін қолданылады және бұл өнімдер ауа бөлу, газдар, авиация, электроника, өткізгіштік, чиптер, автоматика құрастыру, тамақ және сусындар, дәріхана, аурухана, биобанк, резеңке, жаңа материалдар өндірісі, химиялық инженерия, темір және болат, ғылыми зерттеулер және т.б. салаларындағы криогендік жабдықтарға (мысалы, криогендік бактар, дьюарлар және суық жәшіктер және т.б.) қызмет көрсетіледі.