বিনামূল্যে প্রকৌশল সরঞ্জাম
তাপীয় সম্প্রসারণ ক্যালকুলেটর
20+ উপকরণের জন্য রৈখিক এবং আয়তন তাপীয় সম্প্রসারণ গণনা করুন। নোঙরের মধ্যে পাইপ সম্প্রসারণ, সম্প্রসারণ লুপ সাইজিং এবং সীমাবদ্ধ হলে তাপীয় চাপ (σ = E·α·ΔT)।
সম্প্রসারণ ফলাফল
রৈখিক সম্প্রসারণ
যেখানে α হল তাপীয় সম্প্রসারণ গুণাঙ্ক (CTE) 1/°C এ, L₀ হল মূল দৈর্ঘ্য, এবং ΔT হল তাপমাত্রা পরিবর্তন।
আয়তন সম্প্রসারণ
আইসোট্রপিক উপকরণের জন্য, আয়তন CTE রৈখিক CTE এর প্রায় 3 গুণ।
তাপীয় চাপ (সীমাবদ্ধ সদস্য)
যখন সম্প্রসারণ সম্পূর্ণভাবে প্রতিরোধ করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, দুটি কঠোর নোঙরের মধ্যে পাইপ), ফলস্বরূপ চাপ খুবই বেশি হতে পারে। এটি হিটিংয়ের জন্য সংকোচনশীল এবং শীতলকরণের জন্য প্রসারণশীল।
সম্প্রসারণ লুপ সাইজিং (অভিজ্ঞতার নিয়ম)
Where D is the pipe outer diameter (mm) and Δ is the expansion (mm); the result L is in mm. The factor 66 comes from the guided-cantilever formula L = √(3 · E · D · Δ / Sₐ) evaluated for carbon steel (E = 200 GPa, Sₐ = 138 MPa). For other materials or allowable stresses use the full formula (L scales as √(E/Sₐ)). This is a screening estimate, not a full code flexibility analysis.
ব্যবহারিক উদাহরণ
Given: L₀ = 6000 mm, α = 12 × 10⁻⁶ /°C, ΔT = 80°C, E = 200 GPa
ΔL = 12e-6 × 6000 × 80 = 5.76 mm
Thermal stress if constrained: σ = 200,000 × 12e-6 × 80 = 192 MPa
Expansion loop (DN100/OD 114 mm): L ≈ 66 × √(114 × 5.76) ≈ 1,690 mm ≈ 1.7 m
উপকরণ CTE ডাটাবেস
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) | E (GPa) | Notes |
|---|---|---|---|
| Carbon steel | 12.0 | 200 | SA-516, P265GH |
| নিম্ন-মিশ্র ইস্পাত | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo ইস্পাত (২.२५Cr) | 12.0 | 205 | SA-335 P22 |
| Stainless 304 | 17.3 | 193 | 1.4301, 18Cr-8Ni |
| Stainless 316 | 16.0 | 193 | 1.4401, 16Cr-10Ni-2Mo |
| Stainless 321 | 17.0 | 193 | ১.४५४१, Ti-স্থিতিশীল |
| Duplex 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| অ্যালুমিনিয়াম 6061 | 23.6 | 69 | T6 temper |
| Copper | 17.0 | 117 | বিশুদ্ধ, অ্যানিল করা |
| Brass (CuZn30) | 20.0 | 110 | বাণিজ্যিক তামা |
| Bronze (CuSn8) | 18.0 | 110 | ফসফর ব্রোঞ্জ |
| টাইটানিয়াম Gr.2 | 8.6 | 103 | বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ |
| Nickel 200 | 13.3 | 207 | Pure nickel |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 | Ni-Cr-Mo |
| Inconel 718 | 13.0 | 211 | Ni-Cr-Fe |
| Grey cast iron | 10.5 | 110 | GG25 |
| ডাক্টাইল কাস্ট আয়রন | 11.0 | 170 | GGG40 |
| Concrete | 12.0 | 30 | মিশ্রণের সাথে পরিবর্তিত হয় |
| কাচ (সোডা-চুন) | 9.0 | 72 | Window glass |
| PTFE (Teflon) | 120.0 | 0.5 | Very high CTE |
| HDPE | 150.0 | 1.0 | Polyethylene |
| PVC | 80.0 | 3.0 | Rigid PVC |
| Invar 36 | 1.2 | 145 | অতি-নিম্ন CTE মিশ্রধাতু |
💡 Note: CTE মানগুলি 20–100°C এর জন্য গড় মান। উচ্চ-তাপমাত্রা বা ক্রায়োজেনিক প্রয়োগের জন্য, উপাদান মান থেকে নির্দিষ্ট ডেটা ব্যবহার করুন।
