Was passiert, wenn eine Gasflasche ins All gebracht wird (Vakuum)?

Ich schätze, innerhalb der Atmosphäre negiert der atmosphärische Druck den Druck, der durch das Gas in einer Gasflasche ausgeübt wird. Wird die Gasflasche jedoch, wenn sie in ein Vakuum (Raum) gebracht wird, aufgrund des Drucks bersten, der durch das darin vorhandene Gas auf ihre Innenwände ausgeübt wird?

Wenn eine zusätzliche Atmosphäre Druckunterschied einen Gasbehälter zum Bersten bringt, handelt es sich entweder um einen sehr, sehr unsicheren Gasbehälter, oder jemand füllt ihn weit über seinen Nenndruck hinaus.
Re, "... atmosphärischer Druck negiert den Druck ... in einer Gasflasche." Hängt davon ab, was Sie mit "negieren" meinen. Der Druck, den der Zylinder enthalten muss, ist die Differenz zwischen dem absoluten Innendruck und dem absoluten Außendruck. An der Erdoberfläche liegt der nach außen wirkende Druck in der Nähe von 15 psi oder 100 kPa. Der Druck in einer Hochdruckgasflasche kann Tausende von psi (zig MPa) betragen.

Antworten (1)

Die Spannungen in der Wand einer Gasflasche können abgeschätzt werden, indem sie als dünnwandiger Druckbehälter modelliert wird . Die sogenannte Ringspannung ist Δ P R / T , Wo Δ P ist die Druckdifferenz, R ist der Radius des Zylinders, und T ist die Wandstärke. Bei einem mit 100 bar gefüllten Zylinder beispielsweise würde die Bewegung von der Erdoberfläche (1 bar) in den Weltraum (0 bar) die Spannung nur um 1 % erhöhen. Wie in den Kommentaren angemerkt, müsste sich der Zylinder bereits an der Ausfallschwelle befinden, damit dieser Anstieg wichtig ist. Verwandte Szenarien können für verschiedene Druckwerte und Sicherheitsfaktoren betrachtet werden .

Warum ist es nur geometrisch und nicht vom Kanistermaterial abhängig? Oder ist es nur dazu gedacht, in Verbindung mit den Materialeigenschaften verwendet zu werden?
Ja, Sie vergleichen die Ausgangsspannung mit einer Materialeigenschaft (in diesem Fall der Festigkeit). Es ist sehr typisch für Materialmechanik-Probleme wie dieses, dass sie von der Belastung, der Geometrie und dem Material abhängen. Dies bietet verschiedene Wege zum Erfolg (z. B. Änderung der Belastungsart, Optimierung der Geometrie, Auswahl eines geeigneten Materials).
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