خلال عملية تشغيل خزان الهيليوم السائل، يؤدي الاهتزاز الخارجي إلى تغيير شكل وخصائص نقل الحرارة والكتلة بين واجهة الغاز والسائل، مما يؤدي إلى استجابة ديناميكية لخصائص الحرارة للسوائل داخل الخزان. ومن أجل حل مشكلة عدم وضوح خصائص الاستجابة الديناميكية لخزان الهيليوم السائل للهز الديناميكي، تم إنشاء نموذج عددي لاستجابة الهز الديناميكي لخزان الهيليوم السائل باستخدام نموذج تدفق السوائل (VOF) والدالة المخصصة للمستخدم (UDF) المعتمدة على البيانات. تمت دراسة تطورات الركود الزمني والمكاني لشكل واجهة الغاز والسائل وخصائص الضغط في الحالات الأولية لتشغيل الهز لـ 30 ثانية وفي الحالات العرضية للهز بعد 3 ساعات من الوضع الثابت لمدة 30 ثانية. وتم مناقشة تأثير هاتين الحالتين من الهز على آليات الارتفاع في درجة الحرارة والضغط الذاتي. أظهرت الدراسة أن الهز المستدام يؤدي إلى تذبذبات متكررة في واجهة الغاز والسائل وظهور طبقة خلط تزداد سمكًا مع مرور الوقت. في الحالة العرضية، تكون واجهة الغاز والسائل غير منتظمة، وتكون مدى التذبذب أكبر. وفي الحالة العرضية، ظهرت طبقة خلط أكثر وضوحًا بالقرب من واجهة الغاز والسائل مقارنة بالحالة الأولية. في 30 ثانية، بلغ سمك الطبقة المختلطة حوالي 0.43 متر. الهز الأولي يؤدي إلى ظاهرة تقوية تبخر خزان الهيليوم السائل، معدل زيادة الضغط الذاتي للخزان أعلى من الحالة الثابتة. والهز العرضي يؤدي إلى ظاهرة تقوية التكاثر، وتنخفض درجة حرارة وضغط المنطقة الغازية مع مرور الوقت، ففي 100 ثانية، كان الضغط في الحالة العرضية أقل بـ 58.82 باسكال من الحالة الثابتة نتيجة التكاثر عند واجهة الغاز والسائل.

خزان الهيليوم السائل؛ استجابة ديناميكية للهز؛ شكل واجهة الغاز والسائل؛ تطور الضغط؛ نموذج عددي