Критическое напряжение
где ф - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн; АЬ - площадь ядра сечения, ограниченного изотермой с критической температурой Т,ф, м2; . •
Площадь ядра сечения колонны, ограниченного изотермой с критической температурой Ткр и коэффициент продольного изгиба нагретой колонны определяют исходя из того, что в среднем нем критическая температура для бетона на гранитном щебне и песчаного бетона равна 500°С, а для бетона на известковом щебне - 600°С. При этом под критической температурой понимают такую температуру, при которой предел прочности бетона составляет половину первоначальной. Для более точных расчетов следует учитывать, что критическая температура бетона зависит также от размеров сечения конструкции и величины нагрузки.
Большинство жидкостей в промышленных условиях представляют собой двухфазные системы, характеризующиеся равновесным соотношением температуры жидкости и давлением насыщенных паров над ней. Минимальная температура, выше которой вещество не может находиться в жидком состоянии, называется критической температурой вещества. Соответствующее ей минимальное равновесное давление, при котором еще сохраняется возможность сжижения газообразной фазы, называют критическим давлением.
Вещества с критической температурой, ниже температуры окружающей среды (водород, метан, продукты разделения воздуха) относят к классу криогенных веществ и в больших количествах хранят при температурах ниже температуры окружающей среды и при умеренных избыточных давлениях. При термостатировании таких жидкостей требуется эффективная теплоизоляция (вакуумные оболочки) технологических систем и сосудов, удаление из системы образующихся газов (испарившейся жидкости), которые направляют на повторное сжижение (или выбрасывают в атмосферу). На поверхности разлива (при температуре окружающей среды) такие жидкости находятся в состоянии кипения при атмосферном давлении (температура от —250 до —160°С). В результате этого создаются условия эффективной теплопередачи от окружающей среды при разности температур в интервале 300—-200°С.
где Т, сг является критической температурой окружающей среды, а Т соответст-вующеЬ (равновесной) температурой газа. Разность (Т - Та>сг ) является максимально возможным скачком температуры, который может иметь место внутри системы и который не доведет смесь до воспламенения.
Приведенное выражение показьшает, что при выполнении принятых допущений (т. е. при неизменном первом слагаемом в правой части выражения (6.14)) ln(5crTajCr/ro должен быть линейной функцией 1/Та>сг. Было установлено, что это правомерно применительно ко многим системам, а такое соотношение широко используется для исследования характеристик самовозгорания массивных тел (разд. 8.1 и рис. 8.2) . Это означает, что между г0 и критической температурой окружающей среды Та>сг существует обратное соотношение, которое будет наблюдаться при температурах самовозгорания, измеренных в сосудах различных размеров, где идет реакция (табл. 6.2) .
Соотношение между критической температурой зажигания Т3)СГ и характерным размером образца г0 для заданной геометрии материала может быть определено экспериментально. Таким образом, можно изготовить кубические образцы материала, подвергнуть их нагреву в режиме постоянного увеличения температуры в термостатически регулируемой печи, регистрируя температуру в центре образца посредством термопары. Таким путем можно будет определить, в какой мере образец данных размеров стремится к самонагреванию или самозажиганию при различных температурах. Значения Та>сг получаются для стороны каждого куба (размер стороны куба равен 2г0) в процессе проб и ошибок и стремления "захвата в вилку". Пример определения критической температуры таким способом иллюстрируется на рис. 8.1. Коль скоро для нескольких размеров куба найдена Та>сг, можно, воспользовавшись значением 6СГ = 2,52 (табл. 6.1), представить полученные данные в форме графика зависимости ^п(8сгТ^т/То), как это напрашивается из (8.1). Если поступить таким образом, воспользовавшись результатами, полученными -из различных источников для образцов древесно-волокнистых плит, идущих для теплоизоляции, в форме кубов (бсг = 2,52), пластин (5СГ = 0,11) и прямоугольных столбиков (6СГ = = 2,65), можно прийти к результатам, представленным на рис. 8.2 [387], [396]. Результаты экспериментов такого типа требуют введения поправки для 6СГ, если критерий Био (Bi = hr0/k) меньше ~ 10 (см. разд. 8.1.2). Введение такой поправки отпадает для древесно-волокнио той плиты, идущей на теплоизоляцию при условии, если г0 < 0,05 м, так как коэффициент теплопроводности k этого материала очень мал (0,041 Вт/(м К), табл. 2.1). Линейный характер корреляции, показан-ный на рис. 8.2, наводит на мысль о том, что модель Франк—Каменецкого обеспечивает удовлетворительное приближение для данного материала в диапазоне исследованных температур. Этот график может быть использован для ориентировочного расчета температуры самовоспламенения и внеисследованного диапазона температур при условии, что экстраполяция не выйдет достаточно далеко из указанного диапазона.
* Под критической температурой понимается такая температура, при которой возможна авария технологического аппарата, потеря несущей способности строительной конструкции и т, п.
Для углей опасной (критической) температурой считается +60° С; при более высокой температуре нагрев угля в штабеле начинает протекать интенсивнее вследствие увеличения скорости его окисления. Штабели каменного угля и бурого угля выкладывают высотой не более 2,5 м и шириной не более 20 м. При хранении необходимо наблюдать за температурой внутри штабеля угля. Торф при хранении более опасен, чем уголь. Мелкий торф наиболее склонен к самовозгоранию. При горении торфа пламя распространяется быстрее, чем при горении угля, вследствие чего пожар может принять большие размеры и создать пожарную угрозу близлежащим зданиям и сооружениям.
Если повысить температуру реактора, кривая, описывающая скорость тепловыделения, останется неизменной, тогда как прямая теплоотвода переместится вправо параллельно самой себе (а = const). При температуре реактора Т2 вся кривая тепловыделения располагается выше прямой теплоотвода 3. Для любой температуры газа h
Для низкокипящих холодильных агентов с критической температурой ниже плюс 40 °С устанавливается одно значение расчетного давления, исходя из обязательных условий ограничения роста давления в аппаратах и сосудах при отключенных холодильных машинах.
Эта формула применима, когда критическое напряжение не превышает предела пропорциональности стали, т. е. при гибкости стержня Х< 120.
Во время проектирования я строительства мачты в г. Кургане официальной методики расчета цилиндрических оболочек на устойчивость не было, поэтому критическое напряжение для стенки обечайки мачты толщиной 8 мм определялось по эмпирической формуле Доннела:
Учитывая местный характер расслоений, можно считать, что фактическое критическое напряжение было выше этой предельной величины, однако достаточно низким, чтобы обечайка потеряла устойчивость.
При расчете на центр ал ьное сжатие критическое напряжение определяется по формуле
ср* = 0,71. Отсюда критическое напряжение
При расчете на внецентренное сжатие критическое напряжение составит:
В нашем случае отношение oj/oj близко к 0,5, поэтому критическое напряжение
Дата испытания в 1962 г. Описание образца и условия приложения нагрузки Критическая нагрузка в т Критическое напряжение в KSCJCM' Значение коэффициента С*
коэффициент ф* = 0,63 и критическое напряжение
Эти соображения наглядно иллюстрируют график (рис. 115), на котором нанесены для углеродистой стали марки Ст.З наименьшее (браковочное) значение временного сопротивления овр =38 кгс/мм2, наименьшее (браковочное) значение предела текучести — нормативное сопротивление <зт = /?н = 24 кгс/мм2, расчетное сопротивление # = 21 кгс/мм2, критическое напряжение для центрально сжатых элементов, определенное по формуле Эйлера:
где <тк — критическое напряжение (ст„ = рк/А; рк — критическая нагрузка, А —
 Читайте далее:
 Коэффициенты учитывающие
Коэффициента естественной
Коэффициента интенсивности напряжений
Коэффициента облученности
Коэффициента прочности
Коэффициента теплопередачи
Коэффициентом естественной
Коэффициентом отражения
Коэффициентов интенсивности напряжений
Коэффициентов сопротивления
Критическая интенсивность
Коэффициент автономии
Коэффициент естественного
Коэффициент интенсивности напряжений
Коэффициент истечения
|
