Конструирование и расчет элементов химического оборудования. Ч. II. Толстостенные сосуды и вращающиеся детали. Миронов В.М - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

12
Эпюры температурных, тангенциальных (кольцевых) и суммарных на-
пряжений представлены на рис. 8.12.
Эквивалентное напряжение
можно определить по четвертой тео-
рии прочности.
Условие прочности -
][
экв
σ
≥σ .
Можно эквивалентные напряжения
определить и по уравнению
222
2
экв
33
1
1
tktpkp Δ+Δ+
−β
=σ ,
где
21
ttt
−
=
Δ
;
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
β
−β
μ−
α
= 1
ln2
1
1
10
2
x
E
k
.
При
2
0;10 β=<Δ=>Δ xtxt .
Одновременно должно выпол-
няться условие
1,1
экв
t
T
σ
≤σ
.
Температурные напряжения при
температурах стенки, превышающих
450 °С, выравниваются вследствие
явления ползучести, поэтому их
можно не принимать во внимание.
ПРИМЕР 8.2. Рассчитать максимальные напряжения в аппарате высокого
давления (условия примера 8.1), если плотность теплового потока из аппарата к
наружной стенке составляет q=400 Вт/м
2
.
РЕШЕНИЕ. Коэффициент линейного удлинения для стали – 1,2⋅10
-5
К
-1
; мо-
дуль упругости при расчетной температуре равен 1,68⋅10
5
МПа; теплопроводность
стали – 17,5 Вт/(м⋅К). Температура наружной стенки из уравнения теплопроводно-
сти будет равна
39554,1ln
5,172
400
400ln
2
н
вн
=
⋅
−=
λ
−=
D
D
q
tt К;
5395400
=
−
=
Δ
t
К.
Максимальные напряжения будут тангенциальными на внутренней стороне стен-
ки. Определим значение напряжений от внутреннего давления
1,128
151,1
)151,1(50
1
)1(
2
2
2
2
max
=
−
+
=
−β
+β
=σ
p
t
МПа.
Температурные напряжения
Рис. 8.12

Страницы