理解巴洛公式计算管壁厚度
公式:t = (P × D) / (2 × S)
理解巴洛公式计算管壁厚度
您是否在尝试计算管道应该有多厚以承受特定压力?不必再找了; 巴洛公式 这是你的答案。这个工程中的基本公式有助于计算承受内部压力的管道所需的壁厚。让我们深入了解这一切的含义,加入一些叙述和现实世界的背景,以使其更具相关性。
巴罗公式是什么?
巴洛公式 表示为:
t = (P × D) / (2 × S)
在这里, 翻译
表示管道的壁厚(以英寸或毫米计), P
表示管道所承受的内压(以每平方英寸磅为单位,或 psi), 德
是管子的外径(以英寸或毫米为单位),以及 S
管材的允许应力(以 psi 为单位)。
分解变量
内部压力P不明
内部压力 (P)是从管道内部向外施加的压力。想想你家里的水管。管道内水的压力确保水流向你的水龙头。如果压力增加,比如说你有一个水泵,管壁上的压力也会增加。
外径 (德不明
外径 (德)告诉你管道从一个外边缘到另一个外边缘有多宽。这很重要,因为较大的管道在相同的内部压力下会比较小的管道承受更多的壁应力。
允许应力 (S不明
允许应力 (S)是一种材料属性,定义了材料在不发生破坏的情况下能够承受的最大应力。不同的材料具有不同的允许应力值,这些值在决定用于承受特定内部压力的管道的材料时至关重要。
墙厚(翻译不明
最后,壁厚(翻译)是您要解决的问题。它回答了以下问题:管道的壁厚需要多厚才能安全地承受内部压力,考虑到管道的尺寸和材料?
一个现实生活中的例子
假设您正在设计一个将在 2,000 psi 压力下运输天然气的管道。管道的外径为 30 英寸,所用钢材的允许应力为 35,000 psi。使用巴罗公式:
t = (P × D) / (2 × S)
输入数字:
t = (2000 psi × 30 英寸) / (2 × 35000 psi)
计算结果为:
t = 60000 / 70000
t ≈ 0.857 英寸
因此,管道的壁厚应约为0.857英寸,以安全承载2000 psi的天然气。
可允许应力表
以下是不同材料的允许应力表,可以帮助您做出明智的决定:
材料 | 允许应力(psi) |
---|---|
钢 | 35,000 |
铜 | 12,000 |
铸铁 | 15,000 |
聚氯乙烯 | 3,000 |
常见问题解答
Q1. 如果你低估了墙体厚度,会发生什么?
A1. 低估壁厚可能导致管道失效,这可能会产生灾难性后果,并导致泄漏或爆裂。
Q2. 这个公式可以用于任何管道材料吗?
A2. 是的,只要你知道所使用材料的允许应力。
Q3. 这个公式适用于外部压力吗?
A3. 不,巴洛公式专门用于计算由于内部压力造成的厚度。
摘要
巴洛公式 在工程领域中,对于根据管道的内部压力、直径和材料确定所需厚度是必不可少的。通过准确计算所需的壁厚,工程师确保管道系统的安全性和耐久性,无论它们用于供水、天然气或其他应用。