理解巴洛公式计算管壁厚度
公式: 你是否在琢磨管道需要多厚才能承受特定压力?不用再找了;巴洛公式就是你的答案。这是工程中计算管道受内部压力所需壁厚的基本公式。让我们深入了解一下它的含义,结合一些叙述和实际情况来使其更易理解。 巴洛公式表示为: 其中, 内部压力-(P)-是从管道内部向外施加的压力。想象一下你家里的水管。管内水的压力确保水流向水龙头。如果压力增加,比如你有一个水泵,那么管壁上的应力也会增加。 外径-(D)-告诉你管道从一个外缘到另一个外缘的宽度。这很关键,因为对于相同的内部压力,较大管道的壁面会比较小管道承受更多的应力。 允许应力-(S)-是定义材料在不破坏情况下所能承受的最大应力材料属性。不同材料的允许应力值不同,这些数值在决定管道材料时至关重要,特别是在管道需要承受特定内部压力的情况下。 最后,壁厚-(t)-就是你要解决的问题。它回答了这样一个问题:在给定管径和材料的情况下,管壁需要有多厚才能安全地承受内部压力? 假设你正在设计一个运输天然气的管道,其压力为2000-psi。管道的外径为30英寸,所用钢材的允许应力为35000-psi。使用巴洛公式: 代入数值: 计算结果为: 因此,该管道的壁厚应约为0.857英寸,以安全承载2000 psi的天然气。 以下是不同材料的允许应力表,可以帮助你做出明智的决定: A1. 低估了壁厚可能导致管道失效,这可能会造成灾难性后果,导致泄漏或爆裂。 A2. 是的,只要你知道所用材料的允许应力。 A3. 不,巴洛公式专门用于计算由于内部压力导致的壁厚。 巴洛公式 在工程领域计算给定内部压力、直径和材料的管道所需厚度中是不可或缺的。通过准确计算所需的管道壁厚,工程师确保了管道系统的安全性和耐久性,无论是供水、天然气还是其他应用。t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)
理解巴洛公式对于管壁厚度
什么是巴洛公式?
t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)
t
表示管壁厚度(以英寸或毫米为单位),P
表示管道内的压力(以每平方英寸磅数或psi为单位),D
是管道的外径(以英寸或毫米为单位),S
是管道材料的允许应力(以psi为单位)。分解变量
内部压力-(P)
外径-(D)
允许应力-(S)
壁厚-(t)
现实生活中的例子
t = (P × D) / (2 × S)
t = (2000 psi × 30 inches) / (2 × 35000 psi)
t = 60000 / 70000
t ≈ 0.857 inches
允许应力表格
材料 允许应力 (psi) 钢 35,000 铜 12,000 铸铁 15,000 PVC 3,000 常见问题
Q1. 如果低估了壁厚会怎样?
Q2. 这个公式适用于所有管道材料吗?
Q3. 这个公式适用于外部压力吗?
总结