ಉಚಿತ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಟೂಲ್
ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್
20+ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ರೇಖೀಯ ಮತ್ತು ಆಯತವಿಸ್ತಾರ ತಾಪೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸಿ. ಆಂಕರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಪೈಪ್ ವಿಸ್ತರಣೆ, ವಿಸ್ತರಣೆ ಲೂಪ್ ಗಾತ್ರನಿರ್ಧಾರ, ಮತ್ತು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿರುವಾಗ ತಾಪೀಯ ಒತ್ತಡ (σ = E·α·ΔT).
ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು
ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆ
ಇಲ್ಲಿ α ಎಂದರೆ 1/°C ಯಲ್ಲಿನ ತಾಪೀಯ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ (CTE), L₀ ಮೂಲ ಉದ್ದ, ಮತ್ತು ΔT ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ.
ಆಯತವಿಸ್ತಾರ ವಿಸ್ತರಣೆ
ಸಮದಿಕ್ಕು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಆಯತವಿಸ್ತಾರ CTE ರೇಖೀಯ CTE ಯ ಸುಮಾರು 3× ಆಗಿರುತ್ತದೆ.
ತಾಪೀಯ ಒತ್ತಡ (ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಸದಸ್ಯ)
ವಿಸ್ತರಣೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತಡೆಯಲ್ಪಟ್ಟಾಗ (ಉದಾ., ಎರಡು ಕಠಿಣ ಆಂಕರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಪೈಪ್), ಉಂಟಾಗುವ ಒತ್ತಡ ಬಹಳ ಅಧಿಕವಾಗಬಹುದು. ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಾಗ ಇದು ಸಂಕುಚಿತವಾಗಿದ್ದು, ತಂಪಾಗಿಸುವಾಗ ತುಂಡುವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ವಿಸ್ತರಣೆ ಲೂಪ್ ಗಾತ್ರನಿರ್ಧಾರ (ಅಂದಾಜು ನಿಯಮ)
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.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದಾಹರಣೆ
Given: L₀ = 6000 mm, α = 12 × 10⁻⁶ /°C, ΔT = 80°C, E = 200 GPa
ΔL = 12e-6 × 6000 × 80 = 5.76 mm
ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾದರೆ ತಾಪೀಯ ಒತ್ತಡ: 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
ವಸ್ತು CTE ಡೇಟಾಬೇಸ್
| ವಸ್ತು | α (×10⁻⁶ /°C) | E (GPa) | Notes |
|---|---|---|---|
| ಕಾರ್ಬನ್ ಉಕ್ಕು | 12.0 | 200 | SA-516, P265GH |
| ಕಡಿಮೆ-ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಉಕ್ಕು | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo ಉಕ್ಕು (2.25Cr) | 12.0 | 205 | SA-335 P22 |
| ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ 304 | 17.3 | 193 | 1.4301, 18Cr-8Ni |
| ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ 316 | 16.0 | 193 | 1.4401, 16Cr-10Ni-2Mo |
| ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ 321 | 17.0 | 193 | 1.4541, Ti-ಸ್ಥಿರೀಕೃತ |
| Duplex 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ 6061 | 23.6 | 69 | T6 ಟೆಂಪರ್ |
| ತಾಮ್ರ | 17.0 | 117 | ಶುದ್ಧ, ಅನೀಲ್ಡ್ |
| ಪಿತ್ತಳ (CuZn30) | 20.0 | 110 | ಕಾರ್ಟ್ರಿಡ್ಜ್ ಪಿತ್ತಳ |
| ಕಂಚು (CuSn8) | 18.0 | 110 | ಫಾಸ್ಫರ್ ಕಂಚು |
| Titanium Gr.2 | 8.6 | 103 | ವಾಣಿಜ್ಯ ಶುದ್ಧತೆ |
| ನಿಕೇಲ್ 200 | 13.3 | 207 | ಶುದ್ಧ ನಿಕೇಲ್ |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 | Ni-Cr-Mo |
| Inconel 718 | 13.0 | 211 | Ni-Cr-Fe |
| ಬೂದು ಕಾಸ್ಟ್ ಐರನ್ | 10.5 | 110 | GG25 |
| ಡಕ್ಟೈಲ್ ಕಾಸ್ಟ್ ಐರನ್ | 11.0 | 170 | GGG40 |
| ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ | 12.0 | 30 | ಮಿಶ್ರಣದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ |
| ಗಾಜು (ಸೋಡಾ-ಲೈಮ್) | 9.0 | 72 | ಕಿಟಕಿ ಗಾಜು |
| PTFE (ಟೆಫ್ಲಾನ್) | 120.0 | 0.5 | ಬಹಳ ಅಧಿಕ CTE |
| HDPE | 150.0 | 1.0 | ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ |
| PVC | 80.0 | 3.0 | ಕಠಿಣ PVC |
| Invar 36 | 1.2 | 145 | ಅತೀ ಕಡಿಮೆ CTE ಮಿಶ್ರಲೋಹ |
💡 ಗಮನಿಸಿ: CTE ಮೌಲ್ಯಗಳು 20–100°C ಗಾಗಿ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯಗಳಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಅಥವಾ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ, ವಸ್ತು ಮಾನದಂಡಗಳಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಿ.
