Алгоритм розрахунку виносного теплообмінника

Додаток Г

 

 

1. Програма теплового розрахунку теплообмінника

 

CLS

OPEN "c:\teplo1.txt" FOR OUTPUT AS #1

'Давления в аппарате

Pt = 30: Pm = 30

'Расстояние между трубками

tt = .017

'Массовые расходы теплоносителей

mg = 37.6

mh = 37.6

'Мольные расходы теплоносителей

uh = 70.11

ug = 79.21

'Концентрации теплоносителей

a1 = .028

a2 = .192

'Начальная температура холодного теплоносителя

t11 = 35

'Конечеая температура холодного теплоносителя в первом приближении

t12 = 185,5

'Конечная температура гарячего теплоносителя

th = 65

'Начальная температура гарячего теплоносителя

th2 = 210

'Высота проходного сечения межтрубного пространства

hn = .64

DEF fnc2 (t, c) = (3.385148 + 7.466386E-02 * c - 2.860758E-03 * c ^ 2 + 7.927979E-04 * t - 4.596554E-04 * c * t + 1.707478E-05 * t * c ^ 2 - 8.930671E-07 * t ^ 2 + 5.633727E-07 * t ^ 2 * c - 2.216021E-08 * t ^ 2 * c ^ 2) * 1000

DEF fnla2 (t, c) = (970.5798 + 1.731223 * c + .176437 * c ^ 2 + 2.125481 * t + .215597 * c * t - .188884 * c ^ 2 * t - 3.949857E-04 * t ^ 2 - 6.791743E-04 * c * t ^ 2 + 5.350655E-05 * c ^ 2 * t ^ 2) * .0001

DEF fnmj2 (t, c) = (1837.506 - 40.59476 * c + 1.507156 * c ^ 2 + 1.548409 * t + .19233 * c * t - 4.712997E-03 * c ^ 2 * t + 2.525072E-03 * 6 - 3.551515E-04 * c * t ^ 2 + 5.197373E-06 * c ^ 2 * t ^ 2) * 1E-08

DEF fnc1 (t, c) = (3.385148 + 7.466386E-02 * c - 2.860758E-03 * c ^ 2 + 7.927979E-04 * t - 4.596554E-04 * c * t + 1.707478E-05 * t * c ^ 2 - 8.930671E-07 * t ^ 2 + 5.633727E-07 * t ^ 2 * c - 2.216021E-08 * t ^ 2 * c ^ 2) * 1000

DEF fnla1 (t, c) = (970.5798 + 1.731223 * c + .176437 * c ^ 2 + 2.125481 * t + .215597 * c * t - .188884 * c ^ 2 * t - 3.949857E-04 * t ^ 2 - 6.791743E-04 * c * t ^ 2 + 5.350655E-05 * c ^ 2 * t ^ 2) * .0001

DEF fnmj1 (t, c) = (1837.506 - 40.59476 * c + 1.507156 * c ^ 2 + 1.548409 * t + .19233 * c * t - 4.712997E-03 * c ^ 2 * t + 2.525072E-03 * 6 - 3.551515E-04 * c * t ^ 2 + 5.197373E-06 * c ^ 2 * t ^ 2) * 1E-08

DEF fnAm (P, t) = .9928 + .000756 * 10.2 * P + .00367 * t + 1.37E-07 * 10.2 * P * t

tc2 = (th2 + th) / 2

tc1 = (t12 + t11) / 2

Q = mg * fnc2(tc2, a2) * (th2 - th)

t12 = t11 + Q / (fnc1(tc1, a1) * mh)

dtm = th2 - t12

dtb = th - t11

IF dtm > dtb THEN SWAP dtm, dtb

dtc = (dtb - dtm) / LOG(dtb / dtm)

tc1 = (t11 + t12) / 2

tc2 = tc1 + dtc

ug = ug * .1 * fnAm(Pt, tc2) / Pt

uh = uh * .1 * fnAm(Pm, tc1) / Pm

ro = mh / ug

la = fnla2(tc2, a2)

c = fnc2(tc2, a2)

mj = fnmj2(tc2, a2)

'Внешний диаметр трубок

dz = .012

'Вннутренний диаметр трубок

dv = .09

'Толщина трубок

del = .0015

'Коэффициент теплопередачим принятый в первом приближении

k = 1000

'Принята длина трубок

ltr = 10

a1: F = Q / (dtc * k)

ftr = 3.141 * dz * ltr

ntr = F / ftr

ntr = INT(ntr + 1)

PRINT "Расчетное количество трубок Ntr="; ntr

aa = (3 + SQR(9 + 12 * (ntr - 1))) / 6

aa = INT(aa)

Dtr = tt * (2 * aa - 1)

PRINT "Диаметр трубного пучка D="; Dtr

INPUT "Принимаем внутренний диаметр кожуха D"; D

w2 = ug / ((3.14 * dv ^ 2 / 4) * ntr)

Re2 = w2 * dv * ro / mj

Pr2 = mj * c / la

Nu2 = .021 * Re2 ^ .8 * Pr2 ^ .43

alf2 = Nu2 * la / dv

ro1 = mh / uh

la1 = fnla1(tc1, a1)

c1 = fnc1(tc1, a1)

mj1 = fnmj1(tc1, a1)

l = 2 * SQR(2 * hn * (D / 2) - hn ^ 2)

n = 2 * aa - INT((hn - D / 2) / (tt * SIN(3.141 / 3)))

fmtr = (l - dz * n) * h

w1 = uh / fmtr

Re1 = w1 * dz * ro1 / mj1

Pr1 = mj1 * c1 / la1

IF Re1 < 1000 THEN Nu1 = .336 * Re1 ^ .5 * Pr1 ^ .36 ELSE Nu1 = .132 * Re1 ^ .65 * Pr1 ^ .36

alf1 = Nu1 * la1 / dz

k1 = 1 / (1 / alf1 + del / 46.5 + 1 / alf2)

IF ABS(k1 - k) < .01 THEN GOTO a2

k = k1

GOTO a1

a2: F = Q / (dtc * k1)

PRINT #1, "Разницы температур:"

PRINT #1, "Большая -"; dtb; "град, С"

PRINT #1, "Меньшая -"; dtm; "град, С"

PRINT #1, "Средняя -"; dtc; "град, С"

PRINT #1, "Средняя температура теплоносителя в трубном пространстве tc2="; tc2; "град, С"

PRINT #1, "Средняя температура теплоносителя в межтрубном пространстве tc1="; tc1; "град,С"

PRINT #1, "Теплофизические свойства теплоносителей"

PRINT #1, " ", "Холодного", "Горячего"

PRINT #1, "теплоемкость ", c1, c, "Дж/кг*К"

PRINT #1, "теплопроводность", la1, la, "Вт/м*К"

PRINT #1, "Вязкость динам. ", mj1 * 1000000!, mj * 1000000!, "Па*с*10^6"

PRINT #1, "Тепловая энергия, которой обменялись теплоносители Q="; Q; "Вт"

PRINT #1, "Расчет коэффициента теплопередачи"

PRINT #1, "Расчет коэффициента теплоотдачи alf2"

PRINT #1, "Количество теплообменных трубок n="; ntr

PRINT #1, "Объемный расход горячего теплоносителя ug="; ug; "м^3/c"

PRINT #1, "Значение плотности горячего теплоносителя ro2="; ro; "кг/м^3"

PRINT #1, "Проходное сечение трубного пространства ftr="; ftr; "М^2"

PRINT #1, "Скорость движения горячего теплоносителя w2="; w2; "м/c"

PRINT #1, "Критерий рейнольдса в трубном пространстве Re2="; Re2

PRINT #1, "Критерий Прандтля в трубном пространстве Pr2="; Pr2

PRINT #1, "Критерий Нуссельта в трубном пространстве Nu2="; Nu2

PRINT #1, "Коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности трубок alf2="; alf2; "Вт/м2*К"

PRINT #1, "Расчет коэффициента теплоотдачи alf1"

PRINT #1, "Количество теплообменных трубок n="; ntr

PRINT #1, "Объемный расход холодного теплоносителя uh="; uh; "м^3/c"

PRINT #1, "Значение плотности холодного теплоносителя ro1="; ro1; "кг/м^3"

PRINT #1, "Проходное сечение межтрубного пространства fmtr="; fmtr; "М^2"

PRINT #1, "Скорость движения холодного теплоносителя w1="; w1; "м/c"

PRINT #1, "Критерий рейнольдса в межтрубном пространстве Re1="; Re1

PRINT #1, "Критерий Прандтля в межтрубном пространстве Pr1="; Pr1

PRINT #1, "Критерий Нуссельта в межтрубном пространстве Nu1="; Nu1

PRINT #1, "Коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности трубок alf1="; alf1; "Вт/м2*К"

PRINT #1, "Коэфициент теплопередачи k="; k1; "Вт/м^2*К"

PRINT #1, "Поверхность теплообмена F="; F; "м^2"

PRINT #1, "Длина трубок L="; ltr; "м"

END

 

Результати програми

Разницы температур:

Большая - 35 град, С

Меньшая - 34.07678 град, С

Средняя - 34.53633 град, С

Средняя температура теплоносителя в трубном пространстве tc2= 137.4979 град,С

Средняя температура теплоносителя в межтрубном пространстве tc1= 102.9616 град,С

Теплофизические свойства теплоносителей

Холодного Горячего

теплоемкость 3458.24 3481.483 Дж/кг*К

теплопроводность .1185689 .1258007 Вт/м*К

Вязкость динам. 19.96261 20.46453 Па*с*10^6

Тепловая энергия которой обменялись теплоносители Q= 1.898105E+07 Вт

Расчет коэффициента теплопередачи

Расчет коэффициента теплоотдачи alf2

Количество теплообменных трубок n= 709

Объемный расход горячего теплоносителя ug= .4064007 м^3/c

Значение плотности горячего теплоносителя ro2= 92.51952 кг/м^3

Проходное сечение трубного пространства ftr= .78525 М^2

Скорость движения горячего теплоносителя w2= 2.852322 м/c

Критерий рейнольдса в трубном пространстве Re2= 206324.1

Критерий Прандтля в трубном пространстве Pr2= .5663478

Критерий Нуссельта в трубном пространстве Nu2= 293.5521

Коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности трубок alf2= 2308.065 Вт/м2*К

Расчет коэффициента теплоотдачи alf1

Количество теплообменных трубок n= 709

Объемный расход холодного теплоносителя uh= .3336158 м^3/c

Значение плотности холодного теплоносителя ro1= 112.7045 кг/м^3

Проходное сечение межтрубного пространства fmtr= .134 М^2

Скорость движения холодного теплоносителя w1= 2.48967 м/c

Критерий рейнольдса в межтрубном пространстве Re1= 351403.3

Критерий Прандтля в межтрубном пространстве Pr1= .5822394

Критерий Нуссельта в межтрубном пространстве Nu1= 437.3047

Коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности трубок alf1= 2074.03 Вт/м2*К

Коэффициент теплопередачи k= 987.9561 Вт/м^2*К

Поверхность теплообмена F= 556.2966 м^2

Длина трубок L= 10 м


2. Програма розрахунку товщини обичайки

 

CLS

'Минимальные значения границы текучести и прочности

sigt = 240: sigv = 385

'Коэффициенты запаса текучести и прочности

nt = 1.5: nv = 2.4

'Расчетное давление в аппарате

P = 30

'Коэффициент прочности сварного шва

fi = .9

'Надбавки на толщину

C1 = .002: C2 = .0012: C3 = 0

'Диаметр аппарата

d = 1

sig1 = sigt / nt: sig2 = sigv / nv

IF sig1 > sig2 THEN sig = sig1 ELSE sig = sig2

btr = EXP(P / (sig * fi)): SS = .5 * d * (btr - 1) + C1

'PRINT "SS="; SS

'INPUT "принимаем SS,м"; SS

A = (C2 + C3) / SS

IF A > .05 THEN C = C1 + C2 + C3 ELSE C = C1

S = .5 * d * (btr - 1) + C

PRINT "Величина допустимых напряжений [sig]="; sig; "МПа"

PRINT "Величина надбавки на толщину обечайки С="; C; "м"

PRINT "толщина обечайки S="; S; "м"

INPUT "принимаем S,м"; S

bt = 1 + 2 * (S - C) / d

PRINT "Коэффициент толстостенности bt="; bt

Pd = sig * fi * LOG(bt)

'PRINT "толщина обечайки м, S="; S

'INPUT "принимаем S"; S

PRINT "допустимое давление МПа,[P]="; Pd

END

 

 

Результати програми

Величина допустимых напряжений [sig]= 160.4167 МПа

Величина надбавки на толщину обечайки С= .002 м

толщина обечайки S= .1369645 м

принимаем S,м? .14

Коэффициент толстостенности bt= 1.276

допустимое давление МПа,[P]= 35.18855


3. Програма розрахунку геометричних параметрів фланцю

 

CLS

'Расчетное давление в аппарате

P = 30

'Диаметр аппарата

D = 1.6

'Диаметр шпильки аппарата

ds = .1

'Количество отверстий под шпильки

z = 24

'Допустимые напряжения

sig = 160

'Величина надбавок на толщину

C = .002

'коэффициент прочности сварного шва

fi = 1

'Толщина обечайки в месте соединения с фланцем

S = .14

'Длина отверстия под шпильку

lb = .12

A = D + 2 * ds: B = 2.2 * ds / SIN(3.14 / z)

IF A > B THEN Db = A ELSE Db = B

PRINT "Db>="; Db; "м"

INPUT "Диаметр окружности шпилек Db,м"; Db

PRINT "D2>="; Db + 2 * ds; "м"

INPUT "Внешний диаметр фланца корпуса D2,м"; D2

btr = EXP(P / (sig * fi))

PRINT "Расчетный коэффициент толстостенности btr="; btr

Sfr = .5 * D * (btr - 1)

PRINT "Расчетная толщина стенки фланца которая стыкуется с обечайкой Sfr="; Sfr; "м"

PRINT "rn>="; Sfr; "м"

INPUT "Радиус перехода от конической части фланца к цилиндрической rn,м"; rn

'INPUT "Sfr"; sfr

IF Sfr + C > S THEN Sf = S ELSE Sf = S

PRINT "Sf="; Sf; "м"

INPUT "Исполнительная толщина стенки фланца которая стыкуется с обечайкой Sf,м"; Sf

bt = (D + 2 * (Sf - C)) / D

PRINT "Коэффициент толтостенности bt="; bt

Pd = sig * fi * LOG(bt)

PRINT "Допустимое давление [p]="; Pd; "МПА"

h3 = lb + .25 * ds

PRINT "h3>="; h3; "м"

INPUT "Высота цилиндрической части фланца корпусаh3,м"; h3

h4 = .7 * Sfr

PRINT "h4>="; h4; "м"

INPUT "Высота цилиндрической части фланца, которая стыкуется с обечайкой h4,м"; h4

END

 

 

Результати програми

Db>= 1.686335 м

Диаметр окружности шпилек Db,м? 1.7

D2>= 1.9 м

Внешний диаметр фланца корпуса D2,м? 1.9

Расчетный коэффициент толстостенности btr= 1.240637

Расчетная толщина стенки фланца которая стыкуется с обечайкой Sfr= .1203185 м

rn>= .1203185 м

Радиус перехода от конической части фланца к цилиндрической rn,м? .12

Sf= .14 м

Исполнительная толщина стенки фланца которая стыкуется с обечайкой Sf,м? .14

Коэффициент толтостенности bt= 1.276

Допустимое давление [p]= 38.99683 МПА

h3>= .145 м

Высота цилиндрической части фланца корпусаh3,м? .145

h4>= 8.422297E-02 м

Высота цилиндрической части фланца, которая стыкуется с обечайкой h4,м? .085


4. Програма розрахунку плоскої кришки

 

CLS

'расчетный диаметр ущемляющей поверхности

DR = 1.1

'Давление в аппарате

p = 34.5

'Величина допустимых напряжений

sig = 160

'Диаметр окружности центров шпилек

Db = 1.7

'Расчетное усилие действующее на шпильку

F = 36.39

'Осевая нагрузка от действия давления среды

FQ = 32.77

'Внешний диаметр фланца крышки

D4 = 1.7

'Диаметр отверстия под крепежную шпильку

d0 = .11

'Диаметр отверстий крышки

di = .22

'Величина надбавок на толщину

C = .002

H3P = .41 * DR * SQR(p / sig * (DR + 3 * (Db - DR) * F / FQ) / (D4 - 2 * d0 - di))

PRINT "Предварительная расчетная толщина периферийной части крышки H3P"; H3P; "м"

HS3 = H3P + C

PRINT "Расчетная толщина периферийной части плоской крышки HS3="; HS3; "м"

INPUT "HS3,м"; HS3

INPUT "Наименьший диаметр виточки под ущемление D5,м"; D5

INPUT "Наименьший диаметр виточки под ущемление D6,м"; D6

INPUT "Толщина центральной части крышки H1,м"; H1

H2R = .41 * DR * SQR(p / sig * (3 * (Db - DR) * F / FQ) / DR + 1.5 * (p / sig) ^ 2 - 6 * H3 ^ 2 * (D4 - DR - 2 * d0) / DR)

PRINT "Толщина крышки в месте размещения выточки под ущемление H2="; H2R + C; "м"

INPUT "H2,м"; H2

H3R = .41 * DR * SQR(p / sig * (DR + 3 * (Db - DR) * F / FQ) / ((D4 - 2 * d0 - D6) + ((H2 / HS3) ^ 2) * (D6 - D5) + ((H1 / HS3) ^ 2) * (D5 - di)))

PRINT "Уточненная толщина периферийной части крышки H3="; H3R + C; "м"

INPUT "H3,м"; H3

END

 

 

Результати програми

Предварительная расчетная толщина периферийной части крышки H3P .3284282 м

Расчетная толщина периферийной части плоской крышки HS3= .3304282 м

HS3,м? .33

Наименьший диаметр виточки под ущемление D5,м? 1.08

Наименьший диаметр виточки под ущемление D6,м? 1.15

Толщина центральной части крышки H1,м? .35

Толщина крышки в месте размещения выточки под ущемление H2= .3084011 м

H2,м? .31

Уточненная толщина периферийной части крышки H3= .3182192 м

H3,м? .33

 


5. Програма розрахунку геометричних параметрів та міцності шпильок апарата

 

CLS

'Минимальное значение границы текучести и прочности материала шпильки при расчетной температуре

sigts = 315: sigBS = 530

'Минимальное значение границы прочности материала корпуса при расчетной температуре

sigBK = 385

'Диаметр апарата

D = 1

'расчетное давление в апарате

P = 34.5

'Расчетный диаметр ущемляющей поверхности

Dr = 1.1

'Коэффициент запаса текучести материала

nt = 1.5

'Высота ущемляющей поверхности

H0 = .012

'Угол наклона ущемляющей поверхности корпуса к вертикали

gm = 45 * 3.14 / 180

'Основные размеры ущемления

h1 = .07: h2 = .035

'Количество шпилек

z = 24

IF P < 40 THEN PF = 40

PRINT "Расчетное давление с учетом предварительной затяжки при определении расчетного усилия PF="; PF; "МПа"

hr = (h1 + h2) / 2

PRINT "Высота кольца по средней линии ущимленной поверхности hr="; hr; "м"

Fp = .5 * 3.14 * PF * Dr * hr * TAN(gm)

Fq = 3.14 * Dr ^ 2 / 4 * P

F = Fp + Fq

PRINT "Расчетное усилие действующее на шпильку F="; F; "МПа"

PRINT "Осевая реакция прокладки Fp="; Fp; "МПа"

PRINT "Осевая нагрузка от действия давления среды на кришку Fq="; Fq; "МПа"

INPUT "Коэффициент учитывающий тангенциальные напряжения в шпильке при затяжке K1s="; K1s

INPUT "Коэффициент учитывающий неравномерность роспредиления нагрузки между шпильками K2s="; K2s

sigs = sigts / nt

PRINT "Допустимое напряжение материала шпильки sigs="; sigs; "МПа"

d1sr = SQR(4 * K1s * K2s * F / (3.14 * z * sigs) + d0s ^ 2)

PRINT "Внешний диаметр стержня d1sr="; d1sr; "м"

INPUT "Средний диаметр резьбы d2s="; d2s

INPUT "Внутренний диаметр резьбы d3s="; d3s

PRINT ".5*(d2s+d3s)="; .5 * (d2s + d3s); "м"

INPUT "Исполнительный диаметр стержняввод d1s="; d1s

INPUT "ввод ds="; ds

IF sigBS / sigBK > 1.5 THEN lr = .5 * ds * (1 + sigBS / sigBK) ELSE lr = .5 * ds

END

 

 

Результати програми

Расчетное давление с учетом предварительной затяжки при определении расчетного усилия PF= 40 МПа

Высота кольца по средней линии ущемленной поверхности hr= .0525 м

Расчетное усилие действующее на шпильку F= 36.39364 МПа

Осевая реакция прокладки Fp= 3.623814 МПа

Осевая нагрузка от действия давления среды на крышку Fq= 32.76983 МПа

Коэффициент учитывающий тангенциальные напряжения в шпильке при затяжке K1s=? 1

Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки между шпильками K

2s=? 1.1

Допустимое напряжение материала шпильки sigs= 210 МПа

Внешний диаметр стержня d1sr= .100591 м

Средний диаметр резьбы d2s=? .0961

Внутренний диаметр резьбы d3s=? .935

.5*(d2s+d3s)= .51555 м

Исполнительный диаметр стержня ввод d1s=? .096

ввод ds=? .1

 

 


6. Програма розрахунку несучої спроможності від дії опорних навантахеннь

 

CLS

'Расчетная длина аппарата, м

L = 10

'Длина выступающей цилиндрической части аппарата, м

a = 1

'Вес аппарата, МН

G = .8

'Количество опор

n = 3

'Растояние между опорами, м

l1 = 4

'коэффициент прочности сварного шва

fi = 1

'Диаметр аппарата, м

D = 1

'угол обхвата аппарата опорой, рад

dlt1 = 120 * 3.1415 / 180

'Толщина аппарата, м

S = .14

'Величина надбавок к толщине, м

C = .0025

'Коэфициент запаса стойкости

nc = 2.4

'Угол обхвата аппарата подкладным листом, рад

dlt2 = 150 * 3.141 / 180

'Ширина седловой опоры, м

b = .22

'Величина допустимых напряжений корпуса аппарата, МПа

sig = 160

'Модуль упругости материала стенки аппарата, МПа

E = 199000

'Ширина подкладного листа, м

b2 = .45

'Коэффициент

k2 = 1.2

'Коэффициент запаса прочности

nt = 1.5

'Распределенная нагрузка по длине аппарата, МН/м

q = G / (L + 4 / 3 * H)

'Коэффициенты неравномерности распределения нагрузки между опорами

psi1 = .9: psi2 = 1.2

PRINT "Распределенная нагрузка q ="; q; "МН/м"

F1 = psi1 * G / n: F2 = psi2 * G / n

IF F1 > F2 THEN Fbi = F1 ELSE Fbi = F2

PRINT "Опорное усилие Fbi ="; Fbi; "МН"

M = q * l1 ^ 2 / 8

PRINT "Изгибающий момент М ="; M; "МН*м"

Qi = .5 * fi

PRINT "Поперечное усилие Qi ="; Qi; "МН"

IF fm1 > SQR(D * (S - C)) THEN fi = 1 ELSE INPUT "fi"; fi

gm = 2.83 * a / D * SQR((S - C) / D)

PRINT "Параметр определяющийся растоянием от вертикальной оси симетрии седловой опоры до днища gm ="; gm

bt = .91 * b / SQR(D * (S - C))

PRINT "Параметр определяющийся шириной пояса седлой опоры до днища bt ="; bt

sigmx = 4 * M / (3.14 * D ^ 2 * (S - C))

'PRINT "Общее осевое мембранное напряжение изгиба sigmx = "; sigmx; "МПа"

'Pdm = 2 * sig * (S - C) / (D + S - C)

'PRINT "Допустимое внешнее избнное давление Pdm = "; Pdm; "МПа"

'PRINT "Допустимый изгибающий момент по условию :"

'Mdm = 3.14 / 4 * D * (D + S - C) * (S - C) * sig

'PRINT "прочности цилиндрической обечайки Mdm = "; Mdm; "МН*м"

'Mde = .000089 * E / nc * D ^ 3 * (100 * (S - C) / D) ^ 2.5

'PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Mde = "; Mde; "МН*м"

'Md = Mdm / SQR(1 + (Mdm / Mde) ^ 2)

'PRINT "Допустимый изгибающий момент цилиндрической обечайки Md="; Md; "МН*м"

'PRINT "Допустимое сжимающее усилие по условию :"

'Fdm = 3.14 * (D - S - C) * (S - C) * sig

'PRINT "прочности цилиндрической обечайки Fdm = "; Fdm; "МН"

'Fde = .00031 * E / nc * D ^ 2 * (100 * (S - C) / D) ^ 2.5

'PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Mde = "; Mde; "МН"

'Fd = Fdm / SQR(1 + (Fdm / Fde) ^ 2)

'PRINT "Допустимое сжимающее усилие для цилиндрической обечайки Fd="; Fd; "МН"

'PRINT "Допустимое поперечное усилие по условию :"

'Qdm = .25 * 3.14 * D * (S - C) * sig

'PRINT "прочности цилиндрической обечайки Qdm = "; Qdm; "МН"

'Qde = 2.4 * E * (S - C) ^ 2 / nc * (.18 + 3.3 * D * (S - C) / L ^ 2)

'PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Qde = "; Qde; "МН"

'Qd = Qdm / (1 + (Qdm / Qde) ^ 2)

'PRINT "Допустимое поперечное усилие для цилиндрической обечайки Qd="; Qd; "МН"

'y = D / (S - C): u = L / D

'PRINT "Геометрические характеристики обечайки y,u"; y; u

k10 = EXP(-3.58) * SIN(3.58) / 3.58

IF k10 < .25 THEN k10 = .25

k11 = (1 - EXP(-bt) * COS(bt)) / 3.58

k12 = (1.15 - .1432 * dlt1) / SIN(.5 * dlt1)

IF 1.7 - 2.1 * dlt1 / 3.14 < 0 THEN k131 = 0 ELSE k131 = 1.7 - 2.1 * dlt1 / 3.14

k13 = k131 / SIN(.5 * dlt1)

k14 = (1.45 - .43 * dlt1) / SIN(.5 * dlt1)

k15 = (.8 * SQR(gm) + 6 * gm) / dlt1

IF k15 > 1 THEN k15 = 1

k16 = 1 - .65 / (1 + (6 * gm) ^ 2) * SQR(3.14 / (3 * dlt1))

k17 = 1 / (1 + .6 * (D / (S - C)) ^ (1 / 3) * b / D * dlt1)

k19 = 5 / (6 * (D / (S - C)) ^ (1 / 3) * dlt1)

Lon = (D + 2 * S) * dlt1 / 2

PRINT "длина опорного узла с углом обхвата dlt1 ,Lon="; Lon

Lnn = Lon * dlt2 / dlt1

PRINT "длина опорного узла с углом обхвата dlt2 ,Lnn="; Lnn

fm = (Lnn - Lon) / 2

PRINT "условие возможности проверки по упрощеной схеме";

IF (k19 * D + 1.5 * b) <= b2 THEN PRINT "выполняется" ELSE PRINT "невыполняется"

Sef = (S - C) * SQR(1 + (S / (S - C)) ^ 2)

gmn = 2.83 * a / D * SQR((Sef - C) / D)

btn = .91 * b2 / ((Sef - C) * D)

sigmxn = 4 * M / (3.14 * D ^ 2 * (Sef - C))

lm = L

Pdmn = 2 * sig * (Sef - C) / (D + Sef - C)

B1n = 9.45 * D / lm * SQR(D / (100 * (Sef - C)))

IF B1n > 1 THEN B1n = 1

Pden = .0000208 * E * D / (nc * B1n * lm) * ((100 * (Sef - C)) / D) ^ 2.5

PRINT "Допустимое внешнее избнное давление из условия стойкости Pden = "; Pden; "МПа"

PRINT "Допустимое внешнее избнное давление из условия прочности Pdmn = "; Pdmn; "МПа"

Pdn = Pdmn / (1 + (Pdmn / Pden) ^ 2)

PRINT "Допустимое внешнее избнное давление для обечайки Pdn = "; Pdn; "МПа"

PRINT "прочности цилиндрической обечайки Mdm = "; Mdm; "МН*м"

Mdmn = 3.14 / 4 * D * (D + Sef - C) * (Sef - C) * sig

PRINT "прочности цилиндрической обечайки Mdmn = "; Mdmn; "МН*м"

Mden = .000089 * E / nc * D ^ 3 * (100 * (Sef - C) / D) ^ 2.5

PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Mden = "; Mden; "МН*м"

Mdn = Mdmn / (1 + (Mdmn / Mden) ^ 2)

PRINT "Допустимый изгибающий момент цилиндрической обечайки Mdn="; Mdn; "МН*м"

PRINT "Допустимое сжимающее усилие по условию :"

Fdmn = 3.14 * (D - Sef - C) * (Sef - C) * sig

PRINT "прочности цилиндрической обечайки Fdmn = "; Fdmn; "МН"

Fden = .00031 * E / nc * D ^ 2 * (100 * (Sef - C) / D) ^ 2.5

PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Fden = "; Fden; "МН"

Fdn = Fdmn / (1 + (Fdmn / Fden) ^ 2)

PRINT "Допустимое сжимающее усилие для цилиндрической обечайки Fdn="; Fdn; "МН"

PRINT "Допустимое поперечное усилие по условию :"

Qdmn = .25 * 3.14 * D * (Sef - C) * sig

PRINT "прочности цилиндрической обечайки Qdmn = "; Qdmn; "МН"

Qden = 2.4 * E * (Sef - C) ^ 2 / nc * (.18 + 3.3 * D * (Sef - C) / lm ^ 2)

PRINT "стойкости цилиндрической обечайки Qden = "; Qden; "МН"

Qdn = Qdmn / (1 + (Qdmn / Qden) ^ 2)

PRINT "Допустимое поперечное усилие для цилиндрической обечайки Qdn="; Qdn; "МН"

yn = D / (Sef - C): u = lm / D

PRINT "Геометрические характеристики обечайки y,u"; yn; u

k10n = EXP(-btn) * SIN(btn) / btn

IF k10n < .25 THEN k10n = .25

k11n = (1 - EXP(-btn) * COS(btn)) / btn

k12n = (1.15 - .1432 * dlt2) / SIN(.5 * dlt2)

IF 1.7 - 2.1 * dlt2 / 3.14 < 0 THEN k131 = 0 ELSE k131 = 1.7 - 2.1 * dlt2 / 3.14

k13n = k131 / SIN(.5 * dlt1)

k14n = (1.45 - .43 * dlt2) / SIN(.5 * dlt2)

k15n = (.8 * SQR(gmn) + 6 * gmn) / dlt2

IF k15n > 1 THEN k15n = 1

k16n = 1 - .65 / (1 + (6 * gmn) ^ 2) * SQR(3.14 / (3 * dlt2))

k17n = 1 / (1 + .6 * (D / (Sef - C)) ^ (1 / 3) * b2 / D * dlt2)

PRINT "условие прочности апарата в сечении между опорами с накладным листом ";

IF P * D / (4 * (Sef - C)) <= sig * fi THEN PRINT "выполняется " ELSE PRINT "невыполняется "

v21n2 = -sigmxn * k2 / (nt * sig)

v22n2 = ((P * D / (4 * (Sef - C))) - sigmxn) * k2 / (nt * sig)

v21n4 = 0

v22n4 = P * D / (2 * (Sef - C)) * k2 / (nt * sig)

IF v21n2 >= 0 THEN v11n2 = -.23 * k13n * k15n / (k12n * k10n) ELSE v11n2 = .23 * k13n * k15n / (k12n * k10n)

IF v22n2 >= 0 THEN v12n2 = -.23 * k13n * k15n / (k12n * k10n) ELSE v12n2 = .23 * k13n * k15n / (k12n * k10n)

IF v21n4 >= 0 THEN v11n4 = -.53 * k11n / (k14n * k16n * k17n * SIN(.5 * dlt2)) ELSE v11n4 = .53 * k11n / (k14n * k16n * k17n * SIN(.5 * dlt2))

IF v22n4 >= 0 THEN v12n4 = -.53 * k11n / (k14n * k16n * k17n * SIN(.5 * dlt2)) ELSE v12n4 = .53 * k11n / (k14n * k16n * k17n * SIN(.5 * dlt2))

v21n2 = ABS(v21n2)

v22n2 = ABS(v22n2)

v22n4 = ABS(v22n4)

v2 = k2 / nt * sigmxn / (sig * fi)

PRINT "Коэффициенты, которые представляют собой отношение местных мембранных напряжений к местным напряжениям изгиба"

PRINT "v11n2="; v11n2

PRINT "v21n2="; v21n2

PRINT "Коэффициенты, которые учитывают степень загруженности общими мембранными напряжениями"

PRINT "v11n4="; v11n4

PRINT "v21n4="; v21n4

INPUT "коэффициент k1n2"; k1n2

INPUT "коэффициент k1n4"; k1n4

PRINT "Граничное напряжение изгиба"

sigin2 = k1n2 * sig * nt / k2

sigin4 = k1n4 * sig * nt / k2

PRINT "в точке 2 sigin2 ="; sigin2; "МПа"

PRINT "в точке 4 sigin4 ="; sigin4; "МПа"

Fdn2 = .7 * sigin2 * SQR(D * (Sef - C)) * (Sef - C) / (k10n * k12n)

Fdn4 = .9 * sigin4 * SQR(D * (Sef - C)) * (Sef - C) / (k14n * k16n * k17n)

PRINT "Допустимое опорное усилие в осевом направлении Fdn2 ="; Fdn2; "МН"

PRINT "Допустимое опорное усилие в кольцевом направлении Fdn4 ="; Fdn4; "МН"

Fen = Fbi * 3.14 / 4 * SQR(D / (Sef - C)) * k13n * k14n

PRINT "Эфективное осевое усилие от местных мембранных напряжений Fen = "; Fen; "МН"

PRINT "Fbi="; Fbi

PRINT "Fdn2="; Fdn2

PRINT "Fdn4="; Fdn4

PRINT "условие прочности опорного узла ";

IF Fen <= Fdn2 AND Fen <= Fdn4 THEN PRINT "выполняется" ELSE PRINT "невыполняется"

PRINT "M / Mdn + Fen / Fdn + (Qi / Qdn) ^ 2= "; M / Mdn + Fen / Fdn + (Qi / Qdn) ^ 2

PRINT "условие прочности цилиндрической обечайки ";

IF M / Mdn + Fen / Fdn + (Qi / Qdn) ^ 2 <= 1 THEN PRINT "выполняется" ELSE PRINT "невыполняется"

END

 

 

Результати програми

Распределенная нагрузка q = .08 МН/м

Опорное усилие Fbi = .32 МН

Изгибающий момент М = .16 МН*м

Поперечное усилие Qi = .5 МН

fi? 1

Параметр определяющийся растоянием от вертикальной оси симетрии седловой опоры до днища gm = 1.049392

Параметр определяющийся шириной пояса седлой опоры до днища bt = .5398993

длина опорного узла с углом обхвата dlt1 ,Lon= 1.340373

длина опорного узла с углом обхвата dlt2 ,Lnn= 1.6752

условие возможности проверки по упрощеной схеменевыполняется

Допустимое внешнее избнное давление из условия стойкости Pden = 1326.981 МПа

Допустимое внешнее избнное давление из условия прочности Pdmn = 51.9327 МПа

Допустимое внешнее избнное давление для обечайки Pdn = 51.85329 МПа

прочности цилиндрической обечайки Mdm = 0 МН*м

прочности цилиндрической обечайки Mdmn = 29.04644 МН*м

стойкости цилиндрической обечайки Mden = 12190.59 МН*м

Допустимый изгибающий момент цилиндрической обечайки Mdn= 29.04627 МН*м

Допустимое сжимающее усилие по условию :

прочности цилиндрической обечайки Fdmn = 77.9876 МН

стойкости цилиндрической обечайки Fden = 42461.59 МН

Допустимое сжимающее усилие для цилиндрической обечайки Fdn= 77.98734 МН

Допустимое поперечное усилие по условию :

прочности цилиндрической обечайки Qdmn = 24.3325 МН

стойкости цилиндрической обечайки Qden = 1392.121 МН

Допустимое поперечное усилие для цилиндрической обечайки Qdn= 24.32507 МН

Геометрические характеристики обечайки y,u 5.16182 10

условие прочности апарата в сечении между опорами с накладным листом выполняется

Коэффициенты, которые представляют собой отношение местных мембранных напряжений к местным напряжениям изгиба

v11n2= 0

v21n2= 5.260454E-03

Коэффициенты, которые учитывают степень загруженности общими мембранными напряжениями

v11n4=-1.836972

v21n4= 0

коэффициент k1n2? 1.477

коэффициент k1n4? .387

Граничное напряжение изгиба

в точке 2 sigin2 = 295.4 МПа

в точке 4 sigin4 = 77.39999 МПа

Допустимое опорное усилие в осевом направлении Fdn2 = 87.87797 МН

Допустимое опорное усилие в кольцевом направлении Fdn4 = 39.56281 МН

Эфективное осевое усилие от местных мембранных напряжений Fen = 0 МН

Fbi= .32

Fdn2= 87.87797

Fdn4= 39.56281

условие прочности опорного узла выполняется

M / Mdn + Fen / Fdn + (Qi / Qdn) ^ 2= 5.930956E-03

условие прочности цилиндрической обечайки выполняется