Tryckbehållare för extremt högt tryck

Diskutera fysik, kemi, biologi, samt direkta tillämpningar såsom teknik och medicin.

Tryckbehållare för extremt högt tryck

Inläggav Eklund » lör 10 feb 2018, 03:02

Jag har en fråga som gäller min uppsats som har samma namn som den här tråden . Jag hänger med förhållandevis väl när det gäller
vad som händer inom fysiken . Jag har dock inte kunnat upptäcka någonting som tyder på att någon annan än mig har kommit på den
grundläggande principen för tryckbehållaren som uppsatsen handlar om . Principen som liksom säger att om man tillverkar en
tryckbehållare som mestadels består av tre olika tryckbehållare på så sätt att den ena tryckbehållaren omsluts av en av dom övriga
tryckbehållarna som i sin tur omsluts av den kvarvarande tryckbehållaren och låter dom tre tryckbehållarnas matrial ha den
komprimering som uppsatsen talar om så kan den stora tryckbehållaren som huvudsakligen består av dom tre tryckbehållarna
uppnå ett mycket högre tryck än tryckbehållare som inte andvänder sig av principen . Jag skulle kunna vara först i världen med att
komma på principen för tryckbehållaren . Är det så ? Här följer uppsatsen:
Tryckbehållare för extremt högt tryck
Om man försöker göra en tryckbehållare för extremt högt tryck med matrial som har gjutits under normalt lufttryck och som alltså inte är komprimerat . Och man försöker att få behållaren att motstå extremt högt tryck genom att göra behållarens väggar extremt
tjocka . Så inträffar säkerligen det att när man har uppnått ett visst speciell högt tryck (säkerligen olika för olika behållarmaterial) så
ger behållarmatrialet vika . Inte på så sätt att behållaren sprängs . Utan på så sätt att behållarmatrialet allra närmast den komprimerade gasen eller vätskan komprimeras och trycks ihop samtidigt som behållaren i sin helhet håller . Försöker man sen öka trycket i behållaren genom att
pumpa in mer gas eller vätska i behållaren så kommer man säkerligen att finna att hur mycket man än pumpar så höjs inte trycket i behållaren över detta speciella tryck på grund av att behållarmatrialet allra närmast den komprimerade gasen eller vätskan hela tiden ger vika och trycks ihop . Ett sätt att sen tillverka en behållare av det valda behållarmatrialet som kan motstå ett högre invändigt tryck och som säkerligen fungerar åtminstonde principiellt sett är att tillverka behållaren i 3 sektioner vars första sektion är gjuten under normalt lufttryck och
innesluter dom båda övriga sektionerna . En första sektion som kan sägas utgöra en tryckbehållare i sig själv . Och vars andra sektion är gjuten under högt tryck och kan sägas utgöra en tryckbehållare i sig . Och vars andra sektion innesluter den tredje sektionen . Och vars tredje sektion är gjuten under mycket högt tryck . Mycket högre tryck än den andra sektionen . Och vars tredje sektion kan sägas utgöra en tryckbehållare i sig . Behållarens andra sektion som ska gjutas under högt tryck , ska gjutas under så högt tryck att sektionen nätt och jämt klarar av att vistas i normalt lufttryck utan att sprängas sönder på grund av spänningar och krafter inne i sektionens matrial . Efter det att den andra
sektionen har gjutits ska den första sektionen tillverkas runt den andra sektionen så att den första sektionen omsluter och innesluter den andra sektionen . Den tredje sektionen som ska gjutas under mycket högt tryck , ska gjutas under så högt tryck att den sprängs sönder om den får vistas i normalt lufttryck . Detta innebär att den tredje sektionen måste gjutas inne i den andra sektionen efter det att den första sektionen och
den andra sektionen är tillverkade . Och det måste ske först efter det att det råder högt tryck mellan den första sektionen och den andra sektionen . Och först efter det att det råder mycket högt tryck i den andra sektionen . Eftersom ingen människa kan vistas i den andra sektionen när man har skapat det mycket höga trycket i den så måste den tredje sektionen gjutas i den andra sektionen på fjärrstyrd väg . Lyckas man tillverka denna tryckbehållare med sina tre sektioner med denna metod som alltså säkerligen fungerar åtminstonde principiellt sett , så kan man säkerligen uppnå ett extremt högt tryck inne i den tredje sektionen . Och lyckas man gjuta den tredje sektionen i den andra sektionen så måste det antagligen ske med hjälp av utrustning inne i den andra sektionen som helt eller delvis består av matrial som har gjutits under högt tryck och som därför kan utsättas för det mycket starka tryck som ska råda i den andra sektionen då den tredje sektionen gjuts utan att kollapsa och deformeras (andvänds sån utrustning inne i den andra sektionen då den tredje sektionen gjuts så måste säkerligen åtminstone utrustningens yttre delar ha gjutits under högt tryck) .
Om man lyckas tillverka behållaren med sina tre sektioner så blir man antagligen i samma veva tvungen att starkt hetta upp det medie (gas eller vätska) som andvänds i den andra och tredje sektionen för att åstadkomma trycket i sektionerna . Och eventuellt även det medie (gas eller vätska) som andvänds för att åstadkomma trycket mellan den första sektionen och den andra sektionen . Hettar man inte starkt upp mediet i den andra sektionen och den tredje sektionen i samma veva så lär det inträffa att man aldrig når det önskade trycket i sektionerna på grund av att mediet i sektionerna fryser och inte går att använda innan det önskade trycket har uppnåtts . Om man utsätter
en gas eller vätska för högt tryck så är det säkerligen inte bara dess kokpunkt som höjs utan även dess fryspunkt . Detta att man antagligen blir tvungen att starkt hetta upp mediet i sektionerna i samma veva som man tillverkar behållaren - om man lyckas tillverka behållaren - lär innebära att man blir tvungen att förse den andra sektionen innvändigt med ett innerhölje som isolerar ifrån värme samt att man blir
tvungen att förse den tredje sektionen utvändigt med ett ytterhölje och invändigt med ett innerhölje som isolerar ifrån värme (och om man lyckas tillverka behållaren så blir man eventuellt också tvungen att förse den andra sektionen
utvändigt med ett ytterhölje som isolerar ifrån värme och förse den första sektionen invändigt med ett innerhölje som isolerar ifrån värme). Samt att man blir tvungen att förse åtminstonde den andra sektionen och den tredje sektionen med ett avkylningssystem som kontinuerligt kyler av matrialet i den andra sektionen och den tredje sektionen och för bort värme ifrån sektionerna till behållarens omgivning (eventuellt blir man också tvungen att
förse den första sektionen med ett avkylningssystem som kontinuerligt kyler av matrialet i sektionen och som för bort värme ifrån sektionen till behållarens omgivning) . Om matrialet i behållaren med sina 3 sektioner upphettas kraftigt så finns det risk att det smälter . Och även om det inte smälter så försämras säkerligen matrialets hållfasthet kraftigt . Ett av dom många histnande
stora tekniska och vetenskapliga problem som någon som försöker tillverka behållaren med sina 3 sektioner torde ställas inför torde vara problemet med att fjärrstyra förlopp inne i behållaren i ett läge då medierna av gas eller vätska inne i behållaren är starkt upphettade med hjälp av kameror som andvänder sig av vanligt ljus . Monteras en sådan kamera utanför behållaren så förhindrar behållarens första sektion kameraoperatören/kameraoperatörerna att se vad som händer inne i behållaren . Monteras en sådan kamera inne i behållaren torde behållarens starkt upphettade medier göra det omöjligt för kameraoperatören/kameraoperatörerna att se vad som händer inne i behållaren . Ett sätt att lösa problemet på kunde vara att använda sig av kameror inne i eller utanför behållaren som andvänder sig av ultraljud . Olika typer av kameror som andvänder sig av ultraljud och som ger en slags röntgenbild av massiva objekt av tillexempelvis metall har säkerligen då detta skrivs (2017) funnits ute på marknaden i minst 30 år . Ett annat problem som någon som försöker tillverka behållaren med sina 3 sektioner torde konfronteras med är problemet hur man ska tillverka lager som ska fungera som ett slags kullager inne i starkt upphettade medier i behållaren . Vanliga lager - oavsett om det är kullager , rullager eller glidlager - brukar ha något smörjmedel av fett som är vitalt för att lagret ska
fungera bra . Försöker man använda sig av sånt smörjmedel inne i starkt upphettade medier i behållaren så kommer säkerligen smörjmedlet omedelbart att förstöras och bli obrukbart som smörjmedel .
Ett sätt att lösa problemet med lagren på skulle kunna vara att använda sig av en hydroxid som smörjmedel . En hydroxid som inte fräter i alltför stor utsträckning på behållaren eller utrustningen i den . Hydroxider är kemiska ämnen som är hala i vätskeform och som skulle kunna fungera bra som smörjmedel i olika lager . Många av dom hydroxider som finns lär kunna upphettas till betydligt högre tempraturer utan att förstöras än dom smörjmedel av fett som finns . Flera av dom hydroxider som finns fräter säkert dock i viss utsträckning på flera av dom metalliska grundämnen som finns och på flera av dom metallegeringar som finns . Ett annat sätt att lösa problemet med lagren på skulle kunna vara att använda sig av lager utan smörjmedel som andvänder sig av elektromagneter så att axlarna som ska ha en någorlunda friktionsfri upphängning liksom vilar på bäddar av magnetfält . Ett annat av dom många problem som någon som försöker tillverka behållaren konfronteras med torde vara hur man ska tillverka spolar , elektromagneter och elektroniska komponenter som ska andvändas i starkt upphettade medier inne i behållaren där det råder mycket högt tryck eller extremt högt tryck till ett aceptabelt pris . Eventuellt kan man lösa ett sånt uppkommet problem genom att ha spolen , elektromagneten eller dom elektriska komponenterna i ett tillslutet hölje tillsammans med ett
eldrivet avkylningssystem som ska föra bort värme ifrån höljets innandöme till höljets
omgivning . Ett hölje som är gjutet under normalt lufttryck och som till allra största delen består av metall som tål höga temperaturer , men som till viss del består av ett område som är tillverkat av något ämne som inte är metalliskt och som tål höga temperaturer och som inte leder elektricitet . Ett område som har flera metallpinnar i sig som är avskilda ifrån varandra och som tål höga temperaturer och som ser till att elektriska ledningar utanför höljet har kontakt med elektriska ledningar inne i höljet . Ett hölje som innvändigt till allra största delen
har en värmeisolerande yta . Och som ska förses med ett ytterhölje gjutet under högt tryck då innerhöljet fortfarande befinner sig utanför den stora behållaren som är tänkt för extremt höga tryck . Ett ytterhölje som till allra största delen består av metall som tål höga temperaturer men som har ett litet område som inte är metalliskt och som inte kan leda elektricitet men som tål höga temperaturer . Ett litet område som har flera metallpinnar i sig som är avskilda ifrån varandra och som tål höga temperaturer och som ser till att elektriska ledningar utanför höljet har kontakt med elektriska ledningar innanför höljet . Eventuellt behöver sen utrustningen med sitt innerhölje och sitt ytterhölje förses med ytterligare ett ytterhölje när man har fört in utrustningen i behållaren med sina 3 sektioner . Ett ytterhölje som ska gjutas under mycket högt tryck . Mycket
högre tryck än det första ytterhöljet . Detta ytterhölje - alltså det mest utvändiga
ytterhöljet - ska allra mestadels bestå av metall som tål höga temperaturer , men det ska ha ett litet område som består av ett icke metalliskt material som inte leder elektricitet och som tål höga temperaturer . Detta lilla område ska ha flera metallpinnar i sig avskilda ifrån varandra som tål höga temperaturer och som ser till att elektriska ledningar utanför höljet har kontakt med elektriska ledningar innanför höljet .
Om någon lyckas tillverka behållaren med sina 3 sektioner i framtiden så lär man av kostnadsskäl bli tvungen att avstå från att göra den mycket säker . Om någon lyckas tillverka behållaren lär risken för att behållaren exploderar under det att den andvänds vara större än försumbar . Om någon lyckas tillverka behållaren behövs det antagligen bara att ett avskylningssystem i behållaren havererar för att hela behållaren ska flyga i luften för att ta ett exempel ( och att så att säga ha flera avskylningssystem pararellt med varandra i behållaren som kan ta över varandras funktion om det ena skulle haverera skulle antagligen bli för dyrbart ) . Och om någon lyckas tillverka behållaren är chansen dessutom stor att man efter det att behållaren har tjänat vill skrota behållaren genom att spränga den i luften . Eftersom behållaren då säkerligen är mycket stor så blir säkerligen explosionen då också mycket stor . Och om någon lyckas tillverka behållaren i framtiden så gör man nog bäst i att tillverka den inom något större område som är mycket glestbefolkat . Och att se till så att behållarens personal i väldigt liten utsträckning befinner sig i behållarens närhet när dom ska kontrollera förlopp i behållaren och utföra service på behållaren . Och att dom istället i princip utför all typ av service på behållaren och kontrollerar alla förlopp i behållaren på väldigt långt avstånd från behållaren på fjärrstyrd väg . Då dom befinner sig i någon bunkeranläggning som befinner sig på väldigt långt avstånd ifrån behållaren . Lyckas man tillverka behållaren i framtiden så skulle man kunna använda den till att forska kring vad olika hitintills kända grundämnen och kemiska föreningar har för egenskaper när dom utsätts för extremt högt tryck . Och kring hurvida det går att tillverka grundämnen och kemiska föreningar vid extremt högt tryck som inte går att tillverka vid mindre tryck . Och kring hurvida det går att ge hitintills kända grundämnen och kemiska föreningar nya egenskaper genom att utsätta dom för extremt högt tryck . Egenskaper av en typ som inte går att ge dom vid mindre tryck och som är beständiga när dom har kommit ut ur behållaren . I det här sammanhanget kan det förtjänas att påpeka att åtminstonde när det gäller grundämnen så behöver ett ämne som
utsätts för en påverkan inte NÖDVÄNDIGTVIS ha samma egenskaper efter den påverkan som det hade före den påverkan . Trots att det är samma ämne . Och trots att ämnet befanns sig vid samma tryck och temperatur före påverkan som efter . Tillexempel grundämnet Fosfor existerar i stor utsträckning som ett vitt ämne , men hettas vit Fosfor upp kraftigt så omvandlas det till ett rött , giftigt ämne som är röd Fosfor . Omvandlingen är bestående och kvarstår även efter det att den röda Fosforn har svalnat av . Och om tillexempelvis en vit mängd av grundämnet Tenn kyls ned kraftigt så omvandlas det till ett grått ämne ( så kallad tennpest ) som enligt vetenskapen 2017 också det är Tenn . Förändringen
är bestående och kvarstår även efter det att ämnet har fått rumstemperatur .
Om någon lyckas tillverka behållaren i framtiden så behöver inte NÖDVÄNDIGTVIS dom grundämnen och kemiska föreningar som förs in i behållaren och utsätts för det extremt höga trycket ha samma egenskaper efter den påverkan när dom har förts ut ur behållaren som dom hade innan dom utsattes för den påverkan . Dom skulle kunna ha nya , andvändbara och bestående egenskaper som man endast kan ge dom genom
att utsätta dom för det extremt höga trycket .
Trots att en civilisation säkert kan bli extremt sofistikerad och extremt utvecklad så är det mycket osäkert om någon civilisation någonsin kommer att bli tillräckligt sofistikerad och vetenskapligt utvecklad för att kunna tillverka behållaren . Och för att kunna lösa dom många extremt stora vetenskapliga problem som måste lösas för att behållaren ska kunna tillverkas .
Eklund
 
Inlägg: 2
Blev medlem: lör 18 nov 2017, 22:10

Re: Tryckbehållare för extremt högt tryck

Inläggav Johannes » mån 12 feb 2018, 09:10

Välkommen till forumet!

Lite för långt och kompakt inlägg för att man ska orka läsa det i detalj, men att innesluta högt tryck är tekniskt förhållandevis okomplicerat. Med hjälp av en diamantinneslutning och en hydraulisk press kan man åtstadkomma statiskt tryck upp till 770 GPa, mer än dubbla trycket i jordens medelpunkt.

https://phys.org/news/2015-08-high-pres ... smium.html
Användarvisningsbild
Johannes
 
Inlägg: 3941
Blev medlem: tis 30 nov 2004, 14:31

Re: Tryckbehållare för extremt högt tryck

Inläggav Eklund » ons 14 feb 2018, 03:38

Tack för svaret och länken Johannes . Andra gör kanske en annan bedömning men efter att nogrant ha studerat artikeln som länken ledde så
tycker jag att det verkar som jag faktiskt är först i världen med att komma på den grundläggande principen för den teoretiska
tryckbehållaren . Även fastän forskarteamet som artikeln talar om - och som verkar ha specialiserat sig på att skapa så höga tryck som
möjligt - verkar inneha rekordet för högt tryck skapad av utrustning gjord av människor . Så verkar teamet inte ha upptäckt resonemanget
som framförs i min uppsats . Alltså det resonemang som liksom säger att om man ska lyckas uppnå ett extremt högt tryck i ett ämne så
måste säkerligen det matrial som ska trycka ihop ämnet ha stelnat vid mycket högt tryck när det tillverkades . Så högt tryck att det klarar av
det extremt höga trycket och inte dukar under innan det extremt höga trycket har uppnåtts . Ett resonemang som så vitt jag kan bedöma
man måste intressera sig för om man ska lyckas uppnå extremt höga tryck . Jag tror inte forskarteamet ens har låtit diamantmatrialet som
har direktkontakt med Osmiumämnet stelna vid högre tryck än det som den generella diamanten stelnar vid när den skapas .
Eklund
 
Inlägg: 2
Blev medlem: lör 18 nov 2017, 22:10

Re: Tryckbehållare för extremt högt tryck

Inläggav Anders G » ons 14 feb 2018, 08:26

Tangentkombinationen [skift + enter] ger en radmatning, vilken kan användas för att dela upp text i läsvänliga stycken.
They don't like it up'em, you know!
Användarvisningsbild
Anders G
 
Inlägg: 6711
Blev medlem: sön 18 dec 2005, 20:15
Ort: Walmington on Sea


Återgå till Naturvetenskap och teknik

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 2 gäster