Transienter kryogener Chill-Down-Prozess in horizontalen und geneigten Rohren

Es werden experimentelle Ergebnisse vorgestellt, die die parametrischen Auswirkungen der Neigung der Transferleitung und des Masseflusses auf den kryogenen Chill-Down-Prozess beschreiben. Die Versuche wurden in einer unter Druck stehenden Flüssigstickstoff-Transferleitung aus Edelstahl durchgeführt. Fluid- und Wandtemperaturen wurden an verschiedenen axialen Stellen der Teststrecke gemessen, um den Chill-Down-Prozess zu überwachen. Der lokale Wärmeübergangskoeffizient und der Wärmefluss wurden für die vorübergehende Abkühlperiode unter Verwendung einer inversen Wärmeübertragungstechnik vorhergesagt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Chill-Down-Periode durch drei verschiedene Strömungsregime bei allen Masseflussraten gekennzeichnet ist. Die Variation der Abkühlzeit ist jedoch bei niedrigen Massenströmen vorherrschender. Der Wärmeübergangskoeffizient und der Wärmefluss, die unter Verwendung der inversen Wärmeübertragungstechnik berechnet wurden, bestätigten dies weiter und zeigten, dass der Spitzenwärmefluss mit zunehmendem Massefluss zunimmt. Es wird festgestellt, dass die Neigung der Kühllinie ein ähnliches Temperaturprofil aufweist, jedoch mit einer Variation der Abkühlzeit einhergeht. Die Ergebnisse deuten auf eine optimale Neigung der Linie nach oben hin hin, wodurch die Abkühlzeit minimiert wird.

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