Незаполненное пространство или свободное пространство — это незаполненное пространство в контейнере, особенно с жидкостью. [1]
Слово ullage происходит от латинского слова oculus , которое римляне использовали для обозначения пробкового отверстия в бочке. Это слово, в свою очередь, было взято в средневековом французском языке как oeil , от которого был создан глагол ouiller , означающий «заполнять бочку до полной емкости». Около 1300 года слово ouillage было создано норманнами для обозначения количества жидкости, необходимого для заполнения бочки до полной емкости.
В виноделии термин «ullage» стал обозначать любое количество, на которое бочка не заполнена, возможно, потому, что часть содержимого была использована. Он также применяется к незаполненному воздушному пространству в верхней части бутылки вина, которое в данном случае необходимо для расширения содержимого при изменении температуры.
В дальнейшем, в пивоварении и розничной торговле пивом, незаполненный объем — это остаток пива, оставшийся в бочке, которая была опорожнена. При расчете налоговых деклараций и т. п., владельцы лицензированных помещений, арендодатели или управляющие могут учитывать пошлину на незаполненный объем или неизбежные потери бочки. [2] Поэтому незаполненный объем стал использоваться как общий термин в лицензированной торговле для отходов пива, будь то в бочке или в баре, у крана или насоса. Однако то, что клиенты оставляют в своих стаканах, не считается незаполненным объемом, потому что оно было продано. [ требуется цитата ]
Ракеты на жидком топливе и космические аппараты хранят свое топливо в баках. Криогенные баки никогда не заполняются полностью, чтобы предотвратить сильное падение давления в баке после запуска двигателя. На земле или в постоянном гравитационном поле Земли во время подъема ракеты пространство между верхней частью загрузки топлива и верхней частью бака известно как «пустое пространство». Давление незаполненного пространства является критически важным измеряемым параметром во время полета ракеты с двигателем, поскольку оно влияет на структурную целостность бака и чистую положительную высоту всасывания двигателя (NPSH). [ необходима цитата ]
В условиях невесомости в космосе без тяги двигателя в частично заполненных баках возникает пустое пространство, а незаполненное пространство распределяется по большей части бака в виде неоднородной смеси масс жидкости среди множества газообразных областей. В этих условиях жидкость уплывает от впускного отверстия двигателя, что нежелательно для устойчивой работы двигателя. [3]
Приложение небольшой силы, например, от небольшого ракетного двигателя, иногда используется для обеспечения достаточного ускорения для повторного агрегирования (осаждения) жидкого топлива на дне бака около впускного отверстия для топлива двигателя перед зажиганием главного двигателя(ей). Двигатели, предназначенные для этой единственной цели, обычно называются двигателями незаполненного объема . [4] [5]
Двигатели системы управления реакцией также часто используются для стабилизации топлива перед повторным запуском жидкостного ракетного двигателя в космосе. [ необходима цитата ]
Термин «пустота» также широко используется в промышленных или морских условиях для описания пустого пространства в больших резервуарах или трюмах, используемых для хранения или перевозки жидкостей или сыпучих материалов, таких как зерно . [6] В соответствии с правилами ИМО , Кодексом федеральных правил и Правилами ABS для стальных судов, некоторые находящиеся под давлением резервуары на стальных судах не могут быть заполнены более чем на 98%, хотя есть исключения. Это делается для того, чтобы предохранительный клапан всегда находился в контакте с газом или паром . Некоторые предохранительные клапаны для химического использования не предназначены для сброса давления при контакте с жидкостями. [ необходима цитата ]
В некоторых случаях незаполненный объем в трюме судна может иметь отношение к устойчивости ; жидкий или сухой насыпной груз в частично заполненном трюме может смещаться асимметрично в одну сторону, когда судно кренится на один и другой борт, уменьшая запас устойчивости по сравнению с полным трюмом. Избыточный незаполненный объем в танке может способствовать эффекту свободной поверхности . Когда речь идет об эффекте свободной поверхности, состояние танка, который не заполнен, описывается как «слабый танк», в то время как полный танк «выдавливается». [7]