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तापीय विस्तार कैलकुलेटर
20 से अधिक पदार्थों के लिए रेखीय और आयतनिक तापीय प्रसार की गणना करें। एंकरों के बीच पाइप का प्रसार, प्रसार लूप का आकार निर्धारण और विवश होने पर तापीय तनाव (σ = E·α·ΔT) की गणना करें।
विस्तार के परिणाम
रेखीय विस्तार
जहां α तापीय प्रसार गुणांक (CTE) है, जो 1/°C में व्यक्त किया जाता है, L₀ मूल लंबाई है, और ΔT तापमान परिवर्तन है।
आयतनिक विस्तार
समरूप पदार्थों के लिए, आयतनिक सीटीई लगभग रैखिक सीटीई का 3 गुना होता है।
ऊष्मीय तनाव (बाधित सदस्य)
जब विस्तार पूरी तरह से रुक जाता है (उदाहरण के लिए, दो कठोर एंकरों के बीच पाइप), तो परिणामी तनाव बहुत अधिक हो सकता है। यह गर्म होने पर संपीडन और ठंडा होने पर तन्यता होता है।
एक्सपेंशन लूप साइजिंग (सामान्य नियम)
जहाँ D पाइप का बाह्य व्यास (mm) है और Δ विस्तार (mm) है; परिणाम L mm में है। गुणक 66 गाइडेड-कैंटिलीवर सूत्र L = √(3 · E · D · Δ / Sₐ) से आता है जिसे कार्बन स्टील (E = 200 GPa, Sₐ = 138 MPa) के लिए मूल्यांकित किया गया है। अन्य सामग्रियों या अनुमति प्राप्त प्रतिबलों के लिए पूर्ण सूत्र का उपयोग करें (L, √(E/Sₐ) के रूप में स्केल होता है)। यह एक स्क्रीनिंग अनुमान है, पूर्ण कोड लचीलापन विश्लेषण नहीं।
व्यावहारिक उदाहरण
दिया गया: L₀ = 6000 मिमी, α = 12 × 10⁻⁶ /°C, ΔT = 80°C, E = 200 GPa
ΔL = 12e-6 × 6000 × 80 = 5.76 मिमी
यदि विवश हो तो तापीय तनाव: σ = 200,000 × 12e-6 × 80 = 192 एमपीए
विस्तार लूप (DN100/OD 114 mm): L ≈ 66 × √(114 × 5.76) ≈ 1,690 mm ≈ 1.7 m
सामग्री सीटीई डेटाबेस
| सामग्री | अल्फा (×10⁻⁶ /°C) | ई (जीपीए) | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| कार्बन स्टील | 12.0 | 200 | एसए-516, पी265जीएच |
| निम्न मिश्रधातु इस्पात | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo स्टील (2.25Cr) | 12.0 | 205 | एसए-335 पी22 |
| स्टेनलेस 304 | 17.3 | 193 | 1.4301, 18Cr-8Ni |
| स्टेनलेस 316 | 16.0 | 193 | 1.4401, 16Cr-10Ni-2Mo |
| स्टेनलेस 321 | 17.0 | 193 | 1.4541, टीआई-स्थिर |
| डुप्लेक्स 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| एल्युमिनियम 6061 | 23.6 | 69 | T6 स्वभाव |
| ताँबा | 17.0 | 117 | शुद्ध, एनील्ड |
| पीतल (CuZn30) | 20.0 | 110 | कारतूस पीतल |
| कांस्य (CuSn8) | 18.0 | 110 | फॉस्फोर कांस्य |
| टाइटेनियम जी.आर.2 | 8.6 | 103 | व्यावसायिक रूप से शुद्ध |
| निकेल 200 | 13.3 | 207 | शुद्ध निकल |
| इनकोनेल 625 | 12.8 | 207 | निकेल-क्रोम-मोलिब्डेनम |
| इनकोनेल 718 | 13.0 | 211 | निकेल-क्रोम-लोहा |
| ग्रे कच्चा लोहा | 10.5 | 110 | जीजी25 |
| तन्य कच्चा लोहा | 11.0 | 170 | जीजीजी40 |
| ठोस | 12.0 | 30 | मिश्रण के अनुसार भिन्न होता है |
| ग्लास (सोडा-लाइम) | 9.0 | 72 | खिड़की का शीशा |
| पीटीएफई (टेफ्लॉन) | 120.0 | 0.5 | बहुत उच्च सीटीई |
| एचडीपीई | 150.0 | 1.0 | पॉलीएथिलीन |
| पीवीसी | 80.0 | 3.0 | कठोर पीवीसी |
| इनवर 36 | 1.2 | 145 | अति निम्न सीटीई मिश्र धातु |
💡 नोट: CTE मान 20–100°C के लिए औसत मान हैं। उच्च तापमान या क्रायोजेनिक अनुप्रयोगों के लिए, सामग्री मानकों से विशिष्ट डेटा का उपयोग करें।
