गीजर घटना

गीजर घटना क्रायोजेनिक तरल के ऊर्ध्वाधर लंबे पाइप (एक निश्चित मूल्य तक पहुंचने वाले लंबाई-व्यास अनुपात का जिक्र) के कारण होने वाले विस्फोट की घटना को संदर्भित करती है, जो तरल के वाष्पीकरण द्वारा उत्पादित बुलबुले के कारण होती है, और बुलबुले के बीच बहुलकीकरण बुलबुले की वृद्धि के साथ होगा, और अंत में क्रायोजेनिक तरल पाइप प्रवेश द्वार से उलट जाएगा।

पाइपलाइन में प्रवाह दर कम होने पर गीजर की समस्या उत्पन्न हो सकती है, लेकिन इस पर तभी ध्यान देने की आवश्यकता होती है जब प्रवाह रुक जाता है।

जब क्रायोजेनिक द्रव ऊर्ध्वाधर पाइप लाइन में नीचे की ओर प्रवाहित होता है, तो यह प्रीकूलिंग प्रक्रिया के समान होता है। क्रायोजेनिक द्रव ऊष्मा के कारण उबलकर वाष्पीकृत हो जाता है, जो प्रीकूलिंग प्रक्रिया से भिन्न है! हालाँकि, ऊष्मा मुख्य रूप से प्रीकूलिंग प्रक्रिया में बड़ी प्रणाली ताप क्षमता के बजाय, परिवेशीय ऊष्मा के कम आक्रमण से उत्पन्न होती है। इसलिए, वाष्प फिल्म के बजाय, ट्यूब की दीवार के पास अपेक्षाकृत उच्च तापमान वाली द्रव सीमा परत बनती है। जब द्रव ऊर्ध्वाधर पाइप में प्रवाहित होता है, तो पर्यावरणीय ऊष्मा आक्रमण के कारण, पाइप की दीवार के पास द्रव सीमा परत का तापीय घनत्व कम हो जाता है। उत्प्लावन की क्रिया के तहत, द्रव ऊपर की ओर उलट जाएगा, जिससे गर्म द्रव सीमा परत बनेगी, जबकि केंद्र में ठंडा द्रव नीचे की ओर बहेगा, जिससे दोनों के बीच संवहन प्रभाव बनेगा। गर्म द्रव की सीमा परत मुख्यधारा की दिशा में धीरे-धीरे मोटी होती जाती है जब तक कि यह केंद्रीय द्रव को पूरी तरह से अवरुद्ध नहीं कर देती और संवहन को रोक नहीं देती। उसके बाद, चूँकि ऊष्मा को दूर करने के लिए कोई संवहन नहीं होता, गर्म क्षेत्र में द्रव का तापमान तेज़ी से बढ़ता है। जब तरल का तापमान संतृप्ति तापमान तक पहुंच जाता है, तो वह उबलने लगता है और बुलबुले उत्पन्न करने लगता है। जिंगल गैस बम बुलबुले के उठने की गति को धीमा कर देता है।

ऊर्ध्वाधर पाइप में बुलबुले की उपस्थिति के कारण, बुलबुले के चिपचिपा कतरनी बल की प्रतिक्रिया बुलबुले के तल पर स्थैतिक दबाव को कम कर देगी, जो बदले में शेष तरल को गर्म कर देगी, इस प्रकार अधिक वाष्प का उत्पादन करेगी, जो बदले में स्थैतिक दबाव को कम कर देगी, इसलिए आपसी पदोन्नति, एक निश्चित सीमा तक, बहुत सारे वाष्प का उत्पादन करेगी। एक गीजर की घटना, जो कुछ हद तक विस्फोट के समान है, तब होती है जब एक तरल, भाप की एक चमक लेकर, पाइपलाइन में वापस निकलता है। टैंक के ऊपरी स्थान पर निकाले गए तरल के साथ वाष्प की एक निश्चित मात्रा टैंक स्थान के समग्र तापमान में नाटकीय परिवर्तन का कारण बनेगी, जिसके परिणामस्वरूप दबाव में नाटकीय परिवर्तन होंगे। जब दबाव में उतार-चढ़ाव दबाव के चरम और घाटी में होता है, तो टैंक को नकारात्मक दबाव की स्थिति में बनाना संभव है।

वाष्प विस्फोट के बाद, पाइप में दबाव तेज़ी से गिरता है, और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से क्रायोजेनिक द्रव को ऊर्ध्वाधर पाइप में पुनः इंजेक्ट किया जाता है। उच्च गति वाला द्रव वाटर हैमर के समान दबाव का झटका उत्पन्न करेगा, जिसका सिस्टम पर, विशेष रूप से अंतरिक्ष उपकरणों पर, बहुत प्रभाव पड़ता है।

गीजर घटना से होने वाले नुकसान को खत्म करने या कम करने के लिए, एक ओर, हमें पाइपलाइन प्रणाली के इन्सुलेशन पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि ऊष्मा का आक्रमण गीजर घटना का मूल कारण है; दूसरी ओर, कई योजनाओं का अध्ययन किया जा सकता है: निष्क्रिय गैर-संघनक गैस का इंजेक्शन, क्रायोजेनिक द्रव का पूरक इंजेक्शन और परिसंचरण पाइपलाइन। इन योजनाओं का सार क्रायोजेनिक द्रव की अतिरिक्त ऊष्मा को स्थानांतरित करना, अत्यधिक ऊष्मा के संचय से बचना और गीजर घटना की घटना को रोकना है।

अक्रिय गैस इंजेक्शन योजना में, हीलियम को आमतौर पर अक्रिय गैस के रूप में प्रयोग किया जाता है और हीलियम को पाइपलाइन के तल में इंजेक्ट किया जाता है। द्रव और हीलियम के बीच वाष्प दाब अंतर का उपयोग द्रव से हीलियम द्रव्यमान में उत्पाद वाष्प के द्रव्यमान स्थानांतरण के लिए किया जा सकता है, जिससे क्रायोजेनिक द्रव का कुछ भाग वाष्पीकृत हो जाता है, क्रायोजेनिक द्रव से ऊष्मा अवशोषित हो जाती है और अतिशीतलन प्रभाव उत्पन्न होता है, जिससे अत्यधिक ऊष्मा के संचय को रोका जा सकता है। इस योजना का उपयोग कुछ अंतरिक्ष प्रणोदक भरण प्रणालियों में किया जाता है। पूरक भरण में अतिशीतित क्रायोजेनिक द्रव डालकर क्रायोजेनिक द्रव का तापमान कम किया जाता है, जबकि संचलन पाइपलाइन जोड़ने की योजना में पाइपलाइन जोड़कर पाइपलाइन और टैंक के बीच एक प्राकृतिक संचलन स्थिति स्थापित की जाती है, ताकि स्थानीय क्षेत्रों में अतिरिक्त ऊष्मा का स्थानांतरण किया जा सके और गीजर के निर्माण की स्थितियों को नष्ट किया जा सके।

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एचएल क्रायोजेनिक उपकरण

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