Управление газами: механики и схемы Guide

Газы — это атмосферная фаза игры: они перемещаются, стратифицируются по плотности, переносят тепло и микробов, конденсируются в жидкости и испаряются из них, а также питают или выводят здания из строя. Управление составом газа, давлением, температурой и потоком — основа жизнеобеспечения, энергетики, охлаждения и многих позднеигровых систем.

Основы газов

• Газы занимают клетки и всегда будут расширяться в соседние вакуумные клетки (если только их масса не ничтожно мала). Они не «накапливаются», как жидкости; они диффундируют, конвектируют и стратифицируются.
• Стратификация: более лёгкие газы поднимаются над более тяжёлыми. Используйте разницу в плотности, чтобы пассивно разделять или удерживать газы (например, Hydrogen будет плавать над Кислород/CO2; CO2 будет скапливаться внизу).
• Конденсация / испарение: газ конденсируется в жидкую форму, когда охлаждается до 3 °C ниже своей точки конденсации; жидкость испаряется, когда нагревается до 3 °C выше этой точки. Управление фазовым переходом важно для газовых охладителей и для предотвращения повреждения труб.
• Газы и микробы: газовые клетки переносят микробов и обмениваются ими с другими газовыми клетками. Источники загрязнения (Слизь, Загрязненная земля, Загрязненная вода) выделяют Загрязненный кислород и распространяют микробов в атмосферу, пока локальное давление не ограничит их выброс.
• Разрушение в космосе: газы, подвергшиеся воздействию открытого космоса, уничтожаются, если их не защищает Гипсокартон или какое-либо замкнутое пространство.

Давление и избыточное давление

• Многие постройки и существа имеют рабочие диапазоны давления. Избыточное давление в помещении может остановить здания, производящие кислород, или вызвать эффекты стресса (например, «лопнувшие барабанные перепонки», когда давление газа > 4 кг/тайл без скафандра).
• Некоторым растениям и существам для роста требуется минимальное давление (многим растениям нужно ≥ 150 г/тайл).
• Резервуар для газа: хранят газ, но при катастрофическом повреждении выпускают содержимое — не допускайте попадания резервуаров в экстремальные условия. Резервуар обменивается теплом только с тайлом, содержащим его выходное отверстие, и с тайлом непосредственно под ним; сам корпус резервуара обменивается теплом со своими 15 тайлами, но не напрямую с хранящимся в нём газом.

Тепло и газы

• Газы передают тепло за счёт конвекции (горячий газ поднимается) и за счёт теплопроводности с соседними клетками и объектами; удельная теплоёмкость и теплопроводность различаются у разных газов.
• Некоторые газы отлично подходят для тепловых задач:
  • Hydrogen: высокая удельная теплоёмкость и теплопроводность среди газов — лучший низкотемпературный хладагент и излучающий газ в некоторых схемах теплообмена. У него крайне низкая температура конденсации.
  • Природный газ и другие лёгкие газы с высокой SHC могут выступать неплохими изоляторами / теплоаккумуляторами в отдельных схемах.
  • Chlorine имеет низкую SHC и низкую теплопроводность, что полезно там, где нужен минимальный теплообмен.
• Постройки и газовые контуры:
  • Лучистая газовая труба проводят тепло, используя среднюю теплопроводность материала трубы и газа внутри. Пропускная способность газовых труб ниже (1 kg/s), чем у жидкостных труб (10 kg/s), поэтому в большинстве случаев они менее эффективны для передачи тепла.
  • Поскольку пропускная способность газа мала, а у многих газов низкие TC/SHC, Лучистая труба для жидкости в целом лучше подходят для активных теплообменников; газовые контуры в основном используют в ситуациях с экстремальными температурами (газы не кипят) или при использовании Hydrogen для удаления низкой температуры.
• Пределы температуры и пороги с плавающей точкой: некоторые теплоизолированные клетки и клетки с большой тепловой массой требуют значительного ΔT, прежде чем начнётся теплообмен, из-за внутренних порогов с плавающей точкой и порогов обмена. Очень маленькая разница температур может приводить к отсутствию теплообмена.

Обычные газы и их роли

• Кислород / Загрязненный кислород
  • Пригодны для дыхания дубликантам. Кислород легче CO2, поэтому поднимается выше него.
  • Производится в Электролизер (1 kg/s воды → ~888 g/s O2 + 112 g/s H2) и оборудованием на основе водорослей (Террариум с водорослями, Кислородный диффузор), а также Кислоротник (преобразуют CO2 → O2).
  • Кислородный диффузор: использует водоросли, выдает Кислород примерно при 30 °C (или горячее, если горячее входящее вещество). Перестает работать, если клетка, на которой он стоит, превышает 1800 g газа (избыточное давление).
  • Кислоротник: одомашненные растения эффективно преобразуют CO2→O2 и увеличивают массу входящего газа в 50 раз (50 g O2 на 1 g потребленного CO2). У них очень высокий верхний предел давления, и при неправильной герметизации они могут вызвать неконтролируемое производство кислорода.
• Углекислый газ (CO2)
  • Тяжелый газ, скапливающийся в низинах; в высоких концентрациях стерилен (полезно для хранения замороженной еды).
  • Производится дыханием дубликантов (2 g/s), многими генераторами и промышленными зданиями, гейзерами и существами (Скользец).
  • CO2 можно улавливать в Загрязненная вода с помощью Террариум с водорослями или Отделитель углерода.
• Hydrogen
  • Очень легкий, плохо конденсирующийся газ. Ценен как топливо (Водородный генератор) и как отличный газовый охладитель.
  • Основные источники — гейзеры и Электролизер. Скопление и хранение Hydrogen требуют осторожности: он поднимается вверх и стремится к высоким точкам.
• Природный газ, Серосодержащий газ, Methane
  • Природный газ — пригодное топливо (Генератор природного газа) и в некоторых схемах может служить тепловой средой.
  • Производится Гейзер природного газа, Oil Refinery, Нефтяной насос.
• Chlorine
  • Производится Chlorine Geyser и некоторыми химическими процессами. По сравнению со многими газами имеет высокую точку конденсации — в очень холодных биомах может встречаться в жидком виде.
  • Полезен для дезинфекции и как атмосфера для некоторых растений.
• Загрязненный кислород
  • Пригодный для дыхания газ, переносящий микробы; производится загрязненными источниками и некоторыми вентиляционными отверстиями.
  • Дезодоратор преобразует Загрязненный кислород → Кислород с помощью песка/реголита (с материальными затратами).

Перекачка и трубопроводы газа

• Газовая труба перемещают порции по сети со скоростью 1 кг/с. Смешивание разных газов в одной трубе снижает эффективность пропускной способности; по возможности избегайте слишком частых слияний и разветвлений либо рано разделяйте газы фильтрами.
• Газовый насос забирают газ из клетки и закачивают его в трубы; Газовый клапан выпускают газ из труб в клетки. Оба сооружения учитывают ограничения по давлению в подключённых клетках, а избыточное давление останавливает выпуск.
• Резервуар для газа вмещают до 1000 кг (в отличие от жидкостей) на площади в 15 клеток и обладают особым поведением теплообмена; при выборе хранилища сравнивайте их с Резервуар для жидкостей (5000 кг).
• Механическая фильтрация и автоматизация:
  • Газовый элементный сенсор и автоматические клапаны позволяют строить пассивные механические фильтры и атмосферные сепараторы, используя разницу плотности и управляемые отверстия.
  • Электронные Газовый фильтр надёжно разделяют содержимое труб, но требуют энергии и могут дать сбой при переполнении труб; механические схемы на основе датчиков могут быть дешевле, но у них есть свои оговорки (поведение при потере питания, порядок обнаружения).

Особые механики и приёмы

• Конвекция и плавучесть: используйте вертикальные шахты и послойное размещение, чтобы разделять газы без труб; небольшие отверстия на нужной высоте могут служить пассивными газоразделителями.
• Воздушные затворы с жидкостью и укладка жидкостей слоями: используя несмешивающиеся слои жидкостей и тот факт, что газ не может вытеснять жидкости, можно создавать герметичные проходы для дупликантов, не допуская обмена газами.
• Отслаивание / манипуляции с фазовым состоянием: экстремальные разницы температуры у соседних клеток могут заставить жидкости отслаиваться в другие материалы (полезно для превращения сырой нефти → petroleum с помощью нагрева).
• Морозный кокон и другое биологическое охлаждение:
  • Морозный кокон охлаждают, поглощая до 1000 g/s (одомашненные) и выпуская газ на 5 °C холоднее. Лучше всего они работают с плотными газами с высоким SHC; Hydrogen даёт наибольший эффект DTU/s. Они никогда не охлаждают ниже 5 °C выше точки конденсации газа.
• Удаление тепла с помощью топливных устройств:
  • Водородный генератор, Thermo-Nullifiers и другие топливные устройства влияют на базовое тепло не только выделяемым теплом, но и удалением тепловой массы своего топлива. Предварительный нагрев топлива может сделать некоторые генераторы отрицательными по теплу при определённых порогах.

Взаимодействие с безопасностью и стрессом

• Горячие газы (steam, выбросы geyser) могут обжигать duplicants; Atmo Suits защищают от ожогов.
• Высокое давление газов вызывает стресс (Popped Eardrums), низкое давление кислорода вызывает стресс Low Oxygen. Стройте подходящие доки для скафандров, вентиляционные отверстия и датчики, чтобы контролировать атмосферу в рабочих зонах.
• Загрязнённые газы и источники slimelung распространяют микробы по воздуху — использование Дезодоратор, атмосфер chlorine или изоляция Загрязненная вода/Слизь предотвращает воздушные инфекции.

Проектирование надежных газовых систем — практические советы

• Разделяйте системы жизнеобеспечения и промышленные атмосферы: располагайте производство кислорода и поглотители CO2 так, чтобы обеспечить вентиляцию и избежать избыточного давления, а также не дать кислороду останавливать Электролизер или производство Hydrogen.
• Используйте резервуары и буферы: накапливайте прерывистый выход гейзеров (Hydrogen, Природный газ) в резервуарах и автоматизируйте насосы с помощью Атмосферный сенсор, чтобы сглаживать провалы в подаче.
• Для передачи тепла с высокой пропускной способностью предпочитайте жидкостные контуры; газовые контуры (Hydrogen) используйте только тогда, когда жидкий хладагент закипит или когда вам нужна работа при очень низких температурах.
• Фильтруйте заранее: удаляйте нежелательные газовые примеси рядом с источником с помощью фильтров или механических ловушек, прежде чем они смешаются с основными магистралями распределения.
• Следите за точками конденсации: не охлаждайте газ ниже его точки конденсации внутри труб, иначе образуются жидкости, которые могут повредить трубы и насосы или засорить их.
• Используйте размещение зданий в своих интересах: венты, насосы и диффузоры взаимодействуют с клеткой, в которой находятся, — избыточное давление на этой клетке остановит здание. Оставляйте венты открытыми в клетки с более низким давлением или используйте вентиляционные полости, чтобы обеспечить эффективный обмен.

Это охватывает основные механики и практическое применение газов: состав атмосферы, давление, влияние температуры, транспортировку и распространенные роли отдельных газов. Освоение поведения газов — расслоения, теплообмена, пределов давления и фазовых переходов — открывает путь к эффективному жизнеобеспечению, выработке энергии и продвинутым тепловым схемам.