понимание формулы Барлоу для толщины трубы
Формула: Вы-пытаетесь-выяснить,-какой-должна-быть-толщина-трубы,-чтобы-выдержать-определенное-давление?-Не-ищите-дальше;-Формула-Барлоу---ваш-ответ.-Эта-важная-формула-в-инженерии-помогает-вычислить-необходимую-толщину-стенки-трубы-при-внутреннем-давлении.-Давайте-разберемся,-что-это-все-значит,-с-небольшим-повествованием-и-реальным-контекстом,-чтобы-это-было-понятно. Формула-Барлоу-выражается-как: Здесь,- Внутреннее-давление-(P)---это-давление,-которое-оказывается-изнутри-трубы-наружу.-Подумайте-о-водопроводной-трубе-в-вашем-доме.-Давление-воды-в-трубе-обеспечивает-ее-течение-к-вашим-кранам.-Если-давление-увеличивается,-скажем,-если-у-вас-есть-водяной-насос,-нагрузка-на-стенку-трубы-также-увеличивается. Наружный-диаметр-(D)-указывает,-насколько-широка-труба-от-одного-наружного-края-до-другого.-Это-важно,-так-как-более-крупные-трубы-будут-испытывать-большее-напряжение-на-стенках-при-одинаковом-внутреннем-давлении,-чем-более-маленькие-трубы. Допустимое-напряжение-(S)---это-свойство-материала,-которое-определяет-максимальное-напряжение,-которое-материал-может-выдержать-без-разрушения.-Разные-материалы-имеют-разные-значения-допустимого-напряжения,-и-эти-значения-важны-при-выборе-материала-для-трубы,-которая-должна-выдерживать-определенное-внутреннее-давление. Наконец,-толщина-стенки-(t)---это-то,-что-вы-рассчитываете.-Это-отвечает-на-вопрос:-насколько-толстой-должна-быть-стенка-трубы,-чтобы-безопасно-выдерживать-внутреннее-давление-при-заданных-размерах-и-материале-трубы? Предположим,-вы-проектируете-трубопровод,-который-будет-транспортировать-природный-газ-под-давлением-2000-psi.-Наружный-диаметр-трубы-составляет-30-дюймов,-а-допустимое-напряжение-стали,-используемой-для-труб,-составляет-35000-psi.-Используя-Формулу-Барлоу: Подставим-числа: В-результате-расчетов-мы-получаем: Таким-образом,-стенка-трубы-должна-быть-толщиной-примерно-0.857-дюйма,-чтобы-безопасно-перевозить-природный-газ-при-давлении-2000-psi. Вот-краткая-таблица-допустимых-напряжений-для-различных-материалов,-которая-поможет-вам-принять-обоснованное-решение: О1.-Недооценка-толщины-стенки-может-привести-к-отказу-трубы,-что-может-иметь-катастрофические-последствия,-такие-как-утечки-или-разрывы. О2.-Да,-если-вы-знаете-допустимое-напряжение-для-используемого-материала. О3.-Нет,-Формула-Барлоу-предназначена-специально-для-вычисления-толщины-стенки-при-внутреннем-давлении. Формула-Барлоу-незаменима-в-области-инженерии-для-определения-необходимой-толщины-трубы-при-заданном-внутреннем-давлении,-диаметре и материале. Точно рассчитывая необходимую толщину стенки, инженеры обеспечивают безопасность и долговечность трубопроводных систем, независимо от того, используются ли они для водоснабжения, природного газа или других применений.t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)
Понимание-Формулы-Барлоу-для-Трубы
Что-такое-Формула-Барлоу?
t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)
t
-представляет-толщину-стенки-трубы-(в-дюймах-или-миллиметрах),-P
-означает-внутреннее-давление,-которому-подвергается-труба-(в-фунтах-на-квадратный-дюйм-или-psi),-D
---наружный-диаметр-трубы-(в-дюймах-или-миллиметрах),-и-S
---допустимое-напряжение-материала-трубы-(в-psi).Разбор-Переменных
Внутреннее-Давление-(P)
Наружный-Диаметр-(D)
Допустимое-Напряжение-(S)
Толщина-Стенки-(t)
Пример-из-Реальной-Жизни
t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)
t-=-(2000-psi-×-30-inches)-/-(2-×-35000-psi)
t-=-60000-/-70000
t-≈-0.857-inches
Таблица-Допустимых-Напряжений
Материал Допустимое-Напряжение-(psi) Сталь 35,000 Медь 12,000 Чугун 15,000 PVC 3,000 Часто-Задаваемые-Вопросы
В1.-Что-происходит,-если-недооценить-толщину-стенки?
В2.-Можно-ли-использовать-эту-формулу-для-любого-материала-трубы?
В3.-Применима-ли-эта-формула-к-внешнему-давлению?
Итог
Tags: Инжиниринг, Формулы, Трубы