गीजर परिघटना

गीजर घटना से तात्पर्य क्रायोजेनिक तरल के ऊर्ध्वाधर लंबे पाइप (एक निश्चित मूल्य तक पहुंचने वाले लंबाई-व्यास अनुपात का जिक्र) के नीचे ले जाए जाने के कारण होने वाले विस्फोट की घटना से है, जो तरल के वाष्पीकरण द्वारा उत्पन्न बुलबुले के कारण होता है, और बुलबुले के बीच बहुलकीकरण बुलबुले की वृद्धि के साथ होगा, और अंत में क्रायोजेनिक तरल पाइप के 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 है जब प्रवाह रुक जाए।

जब क्रायोजेनिक तरल ऊर्ध्वाधर पाइपलाइन में नीचे की ओर बहता है, तो यह प्रीकूलिंग प्रक्रिया के समान होता है। क्रायोजेनिक तरल गर्मी के कारण उबल जाएगा और वाष्पित हो जाएगा, जो प्रीकूलिंग प्रक्रिया से अलग है! हालाँकि, गर्मी मुख्य रूप से छोटे परिवेशीय ताप आक्रमण से आती है, न कि प्री-कूलिंग प्रक्रिया में बड़ी प्रणाली ताप क्षमता से। इसलिए, वाष्प फिल्म के बजाय ट्यूब की दीवार के पास अपेक्षाकृत उच्च तापमान वाली तरल सीमा परत बनती है। जब तरल ऊर्ध्वाधर पाइप में बहता है, तो पर्यावरणीय ताप आक्रमण के कारण, पाइप की दीवार के पास द्रव सीमा परत का ऊष्मीय घनत्व कम हो जाता है। उछाल की क्रिया के तहत, द्रव ऊपर की ओर बहेगा, 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, क्योंकि गर्मी को दूर करने के लिए कोई संवहन नहीं होता है, गर्म क्षेत्र में तरल का तापमान तेज़ी से बढ़ता है। जब तरल का तापमान संतृप्ति तापमान तक पहुंच जाता है, तो यह उबलने लगता है और बुलबुले उत्पन्न करता 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 से बुलबुले के तल पर स्थैतिक दबाव कम हो जाएगा, जो बदले में शेष तरल को गर्म कर देगा, इस प्रकार अधिक वाष्प का उत्पादन करेगा, जो बदले में स्थैतिक दबाव को कम कर देगा, इसलिए आपसी प्रचार, एक निश्चित सीमा तक, बहुत अधिक वाष्प का उत्पादन करेगा। एक गीजर की घटना, जो कुछ हद तक एक विस्फोट के समान है, तब होती है जब एक तरल, भाप की एक चमक को ले जाता है, 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। दबाव अंतर के प्रभाव से सिस्टम की संरचनात्मक क्षति होगी।

वाष्प विस्फोट के बाद, पाइप में दबाव तेजी से गिरता है, और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के कारण क्रायोजेनिक तरल को ऊर्ध्वाधर पाइप में फिर से इंजेक्ट किया जाता है। उच्च गति वाला तरल पानी के हथौड़े के समान दबाव का झटका पैदा 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, आवेदन में, एक तरफ, हमें पाइपलाइन प्रणाली के इन्सुलेशन पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि गर्मी 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 तरल का पूरक इंजेक्शन और परिसंचरण पाइपलाइन। इन योजनाओं का सार क्रायोजेनिक तरल की अतिरिक्त गर्मी को स्थानांतरित करना, अत्यधिक गर्मी के संचय से बचना है, ताकि गीजर घटना की घटना को रोका जा सके।

निष्क्रिय गैस इंजेक्शन योजना के लिए, हीलियम को आमतौर पर निष्क्रिय गैस के रूप में उपयोग किया जाता है, और हीलियम को पाइपलाइन के तल में इंजेक्ट किया जाता है। तरल और हीलियम के बीच वाष्प दबाव अंतर का उपयोग तरल से हीलियम द्रव्यमान में उत्पाद वाष्प के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के लिए किया जा सकता है, ताकि क्रायोजेनिक तरल के हिस्से को वाष्पीकृत किया जा सके, क्रायोजेनिक तरल से गर्मी को अवशोषित किया जा सके और अतिशीतलन प्रभाव पैदा किया जा सके, इस प्रकार अत्यधिक गर्मी के संचय को रोका जा सके। इस योजना का उपयोग कुछ अंतरिक्ष प्रणोदक भरने वाली प्रणालियों में किया जाता है। पूरक भरने के लिए सुपरकूल्ड क्रायोजेनिक तरल को जोड़कर क्रायोजेनिक तरल के तापमान को कम करना है, जबकि परिसंचरण पाइपलाइन को जोड़ने की योजना पाइपलाइन को जोड़कर पाइपलाइन और टैंक के बीच एक प्राकृतिक परिसंचरण स्थिति स्थापित करना है, ताकि स्थानीय क्षेत्रों में अतिरिक्त गर्मी को स्थानांतरित किया जा सके और गीजर के उत्पादन के लिए स्थितियों को नष्ट किया जा सके।

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एचएल क्रायोजेनिक उपकरण

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