Δωρεάν εργαλείο μηχανικής
Υπολογιστής Θερμικής Διαστολής και Ευκαμψίας Σωλήνων
Υπολογίστε τη θερμική διαστολή, τις απαιτούμενες διαστάσεις βρόχου διαστολής και τη θερμική τάση για συστήματα σωληνώσεων χρησιμοποιώντας την προσέγγιση καθοδηγούμενου προβόλου - μια απλοποιημένη μέθοδο προκαταρκτικού ελέγχου· για πλήρη ανάλυση ευκαμψίας κατά EN 13480 / ASME B31.3 απαιτείται λογισμικό τάσεων σωληνώσεων.
Αποτελέσματα
Θερμική διαστολή
Η συνολική θερμική διαστολή ενός σωλήνα είναι:
- α — συντελεστής θερμικής διαστολής (µm/m/°C)
- L — μήκος σωλήνα (m)
- ΔT — μεταβολή θερμοκρασίας (°C)
Διαστασιολόγηση βρόχου επέκτασης
Το απαιτούμενο μήκος σκέλους βρόχου διαστολής για την απορρόφηση της διαστολής χωρίς υπέρβαση της επιτρεπόμενης τάσης:
- E - μέτρο ελαστικότητας (MPa)
- D — εξωτερική διάμετρος σωλήνα (mm)
- Δ — θερμική διαστολή που πρόκειται να απορροφηθεί (mm)
- Sa — επιτρεπόμενο εύρος τάσης (MPa)
Αυτή είναι η προσέγγιση καθοδηγούμενου προβόλου (τάση κάμψης σ = 3·E·D·Δ/L² ίση με Sa), υποθέτοντας ότι ένα σκέλος του βρόχου απορροφά όλη τη διαστολή. Είναι συντηρητική για προκαταρκτικό έλεγχο· δεν αποτελεί πλήρη ανάλυση ευκαμψίας κατά κώδικα.
Μέθοδος καθοδηγούμενης πρόβολης
The thermal stress if the pipe is rigidly fixed at both ends (fully restrained):
Πίνακας αναφοράς CTE
| Υλικό | α (µm/m/°C) | Ε (GPa) |
|---|---|---|
| Χάλυβας άνθρακα | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Χαλκός | 16.5 | 117 |
| Ινκονέλ 625 | 12.8 | 207 |
| Τιτάνιο Gr.2 | 8.6 | 105 |
Δεδομένο: L = 30 m, CS (α = 12.0, E = 200 GPa = 200,000 MPa), ΔT = 180°C, OD = 168.3 mm, Sa = 138 MPa
Δ = 12,0 × 30 × 180 / 1000 = 64,8 χιλιοστά
Lβρόχος = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ Σημείωση: Αυτός είναι ένας απλοποιημένος υπολογισμός καθοδηγούμενης πρόβολης. Η πραγματική ανάλυση ευκαμψίας σωληνώσεων απαιτεί την εξέταση των συνδέσεων διακλάδωσης, των πολλαπλών αλλαγών κατεύθυνσης, των θέσεων στήριξης και θα πρέπει να εκτελείται με λογισμικό ανάλυσης τάσεων σωλήνων για κρίσιμα συστήματα.
Επαγγελματικά όργανα ανάλυσης και εξισορρόπησης κραδασμών πεδίου. Χρησιμοποιούνται σε περισσότερες από 50 χώρες.
