понимание формулы Барлоу для толщины трубы

Понимание-Формулы-Барлоу-для-Трубы

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.

Что-такое-Формула-Барлоу?

Формула-Барлоу-выражается-как:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

Здесь,-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)

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)

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)

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.

Толщина-Стенки-(t)

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?

Пример-из-Реальной-Жизни

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:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

Подставим-числа:

t-=-(2000-psi-×-30-inches)-/-(2-×-35000-psi)

В-результате-расчетов-мы-получаем:

t-=-60000-/-70000

t-≈-0.857-inches

Таким-образом,-стенка-трубы-должна-быть-толщиной-примерно-0.857-дюйма,-чтобы-безопасно-перевозить-природный-газ-при-давлении-2000-psi.

Таблица-Допустимых-Напряжений

Вот-краткая-таблица-допустимых-напряжений-для-различных-материалов,-которая-поможет-вам-принять-обоснованное-решение:

Часто-Задаваемые-Вопросы