இலவச பொறியாள் கருவி
வெப்ப விரிவாக்கம் கணக்கிடி
20+ பொருட்களுக்கான நேரியல் மற்றும் கன வெப்ப விரிவை கணக்கிடுங்கள். தாங்குகால்களுக்கு இடையேயான குழாய் விரிவு, விரிவு சுழல் அளவுகோல் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்படும்போது வெப்ப அழுத்தம் (σ = E·α·ΔT).
விரிவாக்க முடிவுகள்
நேரிய விரிவாக்கம்
இங்கே α என்பது 1/°C இல் வெப்ப விரிவு குணகம் (CTE), L₀ என்பது அசல் நீளம், மற்றும் ΔT என்பது வெப்பநிலை மாற்றம்.
தொகுதி விரிவாக்கம்
சமகுணமுள்ள பদार்த்தங்களுக்கு, தொகுதி CTE ஆனது நேரிய CTE-க்கு ஏறத்தாழ 3 மடங்கு ஆகும்.
வெப்ப அழுத்தம் (கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உறுப்பு)
膨張が완전히தடுக்கப்பட்டால் (எடுத்துக்காட்டாக, இரண்டு கடினமான நங்கூரங்களுக்கு இடையே உள்ள குழாய்), ফলமாக வரும் அழுத்தம் மிக அதிகமாக இருக்கலாம். இது வெப்பமாகின் போது சுவாசம் மற்றும் குளிர்ச்சியின் போது இழுப்பு.
விரிவாக்க சுழல் அளவீடு (பொது விதி)
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.
நடைமுறை உதாரணம்
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
பொருள் CTE தரவுத்தளம்
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) | E (GPa) | Notes |
|---|---|---|---|
| Carbon steel | 12.0 | 200 | SA-516, P265GH |
| குறைந்த-கற்합ை எஃகு | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo எஃகு (2.25Cr) | 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 | 1.4541, Ti-நிலையாக்கப்பட்ட |
| Duplex 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| அலுமினியம் 6061 | 23.6 | 69 | T6 temper |
| Copper | 17.0 | 117 | தூய்மையான, வெப்பச் சிகிச்சையிடப்பட்ட |
| Brass (CuZn30) | 20.0 | 110 | கார்ட்ரிஜ் பித்தளை |
| Bronze (CuSn8) | 18.0 | 110 | பாஸ்பர் வெண்கலம் |
| டைட்டானியம் Gr.2 | 8.6 | 103 | வணிக ரீதியில் தூய |
| 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 |
| நெகிழ்வுள்ள வார்ப்பிரும்பு | 11.0 | 170 | GGG40 |
| Concrete | 12.0 | 30 | கலவையுடன் மாறுபடும் |
| கண்ணாடி (சோடா-சுண்ணாம்பு) | 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 | குறைவான-CTE உலோகக் கலவை |
💡 Note: CTE மதிப்புகள் 20–100°C க்கான சராசரி மதிப்புகள். உচ்ச-வெப்பநிலை அல்லது குளிர்க்கடு பயன்பாடுகளுக்கு, பொருள் தரநிலைகளிலிருந்து குறிப்பிட்ட தரவு பயன்படுத்தவும்.
