Калькулятор расчета давления на стенки сосуда

Гидравлика и гидромеханика – жидкости

На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe.com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.

Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте – напишите нам!

Канал Конвертера единиц TranslatorsCafe.com на YouTube

Random converter

Калькуляторы
Гидравлика и гидромеханика – жидкости

Калькулятор гидростатического давления

Этот калькулятор гидростатического давления определяет гидростатическое давление, действующее на тело, находящееся в жидкости на определенной глубине.

Пример: Рассчитать давление, действующее на аквалангиста на глубине 15 м. Плотность морской воды 1022 кг/м³ и атмосферное давление 101325 Па.

Плотность жидкости

Глубина или высота столба жидкости

Внешнее давление

Ускорение силы тяжести

gм/с²

Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры

Выходные данные

Гидростатическое давление

P Па

Для расчета введите единицы и нажмите кнопку Рассчитать.

Определения и формулы

Гидростатика – раздел физики, изучающий жидкости в состоянии равновесия, в частности, при воздействии на них гравитационного поля. В отличие от гидродинамики, изучающей движение жидкостей и силы, действующие на твердые тела, погруженные в движущиеся жидкости, гидростатика изучает механические свойства и поведение жидкостей в покое, в устойчивом равновесии. Гидростатика, в частности, изучает давление, оказываемое несжимаемыми жидкостями на погруженные в них тела.

Гидростатика широко применяется в метеорологии, медицине (изучение давления в кровеносных сосудах), биологии, инженерном деле, например, при разработке оборудования для использования и транспортировки жидкостей или при проектировании плотин. Гидростатика объясняет многие явления, встречающиеся в повседневной жизни, например, почему предметы могут плавать или тонуть в воде или почему поверхность спокойной воды горизонтальна и перпендикулярна направлению силы тяжести.

Гидростатическое давление – давление вследствие силы тяжести находящейся в равновесии жидкости в любой точке внутри этой жидкости. Оно увеличивается пропорционально глубине жидкости, так как чем глубже погружено тело в воде, тем больше жидкости вес жидкости, который действует на ту же поверхность (подробнее о давлении – в наших калькуляторе давления and конвертере давления). Гидростатическое давление определяется приведенной ниже формулой, называемым основным уравнением гидростатики, которая и используется в нашем калькуляторе:

где P – гидростатическое давление, измеряемое в системе СИ в паскалях (Па), ρ – плотности жидкости, измеряемая в килограммах на кубический метр (кг/м³), P0 – внешнее давление, измеряемое в паскалях, которое обычно является атмосферным давлением (P0 = 101325 Па), g ускорение свободного падения, измеряемое в метрах в секунду за секунду (м/с²), и h – глубина жидкости, измеряемая в метрах (м).

Значение h может также относиться к высоте и это уравнение можно использовать для определения давления столба жидкости указанной высоты.

Отметим, что это уравнение не содержит общей массы или объема жидкости, так как давление не зависит от формы сосуда, массы жидкости или ее полного объема – давление на любой глубине остается одинаковым при любой форме сосуда, в который налита жидкость.

При погружении на аквалангиста или водолаза действует гидростатическое давление, которое имеется на данной глубине. Это давление зависит от глубины погружения и увеличивается на 1 бар на каждые 10 метров (33 фута) погружения. Из-за действия этого давления воздух в полостях тела сжимается при увеличении глубины погружения. Это одна из причин, из-за которых аквалангист должен выравнивать давление в ушах путем добавления воздуха через нос в маску. Аквалангист также должен избегать быстрого неконтролируемого всплытия.

Основные свойства жидкостей были независимо открыты французским математиком, физиком и изобретателем Блезом Паскалем (1623-1662) и голландским математиком Симоном Стевином (1584-1620) и основное уравнение гидростатики в англоязычной литературе иногда называют законом Стевина. Следует отметить, что Стевин определил величину гидростатического давления до Паскаля, однако Паскаль не знал голландского и работ Стевина не читал.

Поскольку в результате наличия гравитационного поля на погруженные в жидкость тела действует гидростатическое давление, на все погруженные в жидкость тела действует также выталкивающая сила. Закон, определяющий выталкивающую силу, действующую на полностью или частично погруженные в жидкость плавающие предметы, был открыт Архимедом, который большую часть жизни прожил в Сиракузах на Сицилии. Он предположил, что эта сила равна весу жидкости, вытесненной телом.

В связи с высоким давлением под водой и необходимостью медленного всплытия, водолазы могут работать, например, на глубине 35 м всего 30 минут. Для увеличения рабочего времени используется метод длительного пребывания под давлением в режиме насыщения. Он позволяет водолазам дольше работать на больших глубинах без риска возникновения декомпрессионной (кессонной) болезни. При использовании этого метода водолазы живут в жилых барокамерах на поверхности или под водой. Из жилой барокамеры водолазов перемещают под воду в место выполнения работ и обратно в закрытом водолазном колоколе, называемом также капсулой для транспортировки персонала (англ. personnel transfer capsule). Капсула представляет собой усовершенствованный водолазных колокол в форме цилиндра (показанного на фотографии) или сферы, который вмещает двух или трех человек. На наружной стороне капсулы установлены баллоны для хранения дыхательной смеси.

Капсула для транспортировки персонала (3 человека), которую использовали при строительстве висячего моста Акаси-Кайкё, соединяющего город Кобе в Японии с островом Авадзи.

Источник

Расчет потерь напора по длине онлайн

Автоматизированная система расчета потерь напора (давления) по длине, позволяющая произвести вычисления онлайн. Требуется заполнение формы с исходными данными.

Построение характеристики трубопровода онлайн

Система онлайн расчета и построения характеристики трубопровода. В результате автоматических вычислений будет построен график – характеристика трубопровода.

Подбор насоса по характеристике трубопровода

Автоматизированная система расчета и построения характеристики трубопровода (сети), с последующим сопоставлением ее с характеристиками насосов и определением рабочих точек.

Калькулятор для расчета усилия пневмоцилиндра

Онлайн калькулятор для расчета усилия развиваемого пневматическим цилиндром при подаче воздуха в поршневую или штоковую полость

Калькулятор для перевода уксуса. Как развести уксусную эссенцию

Предлагаем вам большой набор инструментов для расчета концентрации уксуса – калькулятор, таблицы, формулы, примеры.

Калькулятор для расчета расхода и скорости потока

Калькулятор позволяет в автоматическом режиме вычислить расход при известной средней скорости потока жидкости или скорость при известном расходе

Расчет числа Рейнольдса

Калькулятор для расчета числа Рейнольдса. Формулы для определения критерия Рейнольдса

Каклькулятор для перевода единиц скорости

Калькулятор позволяет перевести скорость движения жидкости или любого другого объекта в удобные величины

Калькулятор для перевода единиц мощности

Онлайн калькулятор для перевода мощности в различные единицы измерения – ватты, киловатты, лошадиные силы, эрг в секунду

Калькулятор для перевода единиц измерения темпереатуры

Онлайн калькулятор для перевода температуры из градусов Цельсия в Кельвины или градусы Фаренгейта

Расчет мощности электродвигателя насоса

Онлайн расчет мощности приводного электродвигателя насоса в зависимости от подачи, рабочего давления и КПД.

Онлайн калькулятор для расчета подачи насоса

Калькулятор позволяет определить подачу объемного насоса в зависимости от объема рабочей камеры и частоты вращения вала.

Калькулятор для расчета веса листового металла

С помощью этого инструмента вы легко сможете рассчитать массу листа металла в режиме Online

Онлайн калькулятор для перевода расхода в различные единицы измерения

Калькулятор позволяет перевести значение объемного расхода в требуемую величину, например в литры в минуту….

Расчет давления на глубине 1, 5, 10 метров

Онлайн калькулятор для расчета давления в жидкости на различных глубинах

Калькулятор для расчета массы швеллера

Онлайн калькулятор для определения веса стандартного и нестандартного швеллера

Калькулятор для расчета веса трубы

Полезный инструмент который поможет вам рассчитать массу трубы в режиме онлайн

Онлайн расчет потерь давления на местном сопротивлении

Расчет потерь давлении на внезапном (резком) сужении и расширении в режиме Online

1 2

Источник

Шаг 1: для начала расчета задайте давление

Расчетное давление р = МПа

Расчетная температура Т = ºС

Шаг 2: задайте диаметр и толщину обечайки

Внутренний диаметр обечайки D = мм

Толщина стенки обечайки s = мм

Шаг 3: выберите материал обечайки

Марка стали обечайки

Допускаемое напряжение [σ] = МПа

Шаг 4: уточните прибавки к толщине стенки

Прибавка на коррозию c1 = мм

Компенсация минусового допуска c2 = мм

Технологическая прибавка c3 = мм

Шаг 5: уточните коэффициент сварного соединения

Коэффициент запаса прочности обечайки

Толщина стенки:

Результаты расчета цилиндрической обечайки

Суммарная прибавка к толщине стенки обечайки:

c = c1 + c2 + c3 =

Расчетная толщина стенки обечайки:

sр = p * D / (2 * [σ] * φр – p) =

Расчетная толщина обечайки с учетом прибавок:

sр + c =

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

[p] = 2* [σ] * φр * (s – c) / (D + (s – c) ) =

Расчет на прочность выполняется в режиме он-лайн с использованием технологий JavaScript.

Внимание!

Если расчет не проводится, значения допускаемых напряжений не вычисляются автоматически – попробуйте включить в браузере JavaScript. Инструкция здесь

При расчете обратите внимание на допускаемые напряжения сталей:

1. При расчетных температурах ниже 20°С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20°С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.

2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.

3. Для стали марки 20 при Re20e20 / 220.

4. Для стали марки 10Г2 при Rр0,220р0,220 / 270.

5. Для стали марок 09Г2С, 16ГС классов прочности 265 и 296 по ГОСТ 19281 допускаемые напряжения независимо от толщины листа определяют для толщины свыше 32 мм.

6. При расчетных температурах ниже 200°С сталь марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ применять не рекомендуется.

7. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на 0,83 при темепературах до 550°С.

8. Допускаемые напряжения для сортового проката из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на отношение Rр0,2 / 240 при темепературах до 550°С, где Rр0,2 – предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949.

9. Допускаемые напряжения для поковок и сортового проката из стали марки 08Х18Н10Т умножают на 0,95 при темепературах до 550°С.

10. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х17Н14М3 умножают на 0,9.

11. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х18Н11 умножают на 0,9, для сортового проката допускаемые напряжения умножают на 0,8.

12. Допускаемые напряжения для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на 0,88.

13. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на на отношение Rр0,2 / 250, где Rр0,2 – предел текучести материала поковок определен по ГОСТ 25054 (по согласованию).

Примечания:

1. Расчет толщины стенки обечайки проводится по методике ГОСТ-34233.2-2017.

2. Значения полей, выделенных цветом заполняются автоматически из внутренней базы данных, при желании можно вводить свои значения.

3. Допускаемые напряжения определены согласно ГОСТ-34233.1-2017.

ВАЖНО:

4. Используя данный сервис Вы подтверждаете, что используете программу на свой страх и риск исключительно в ознакомительных целей. Администрация ресурса ответственности за результаты расчета не несет. Назначение программы – предварительные расчеты для последующего самостоятельного расчета но действующим Нормам расчетов прочности.

Количество посетителей, выполняющих расчеты On-line:

Методика расчета по ГОСТ 34233.2-2017:

5.1 Расчетные схемы

5.1.1 Расчетные схемы цилиндрических обечаек приведены на рисунках 1 – 4.

Примечание. Рисунки 1 – 4 не определяют конструкцию и приведены только для указания расчетных размеров.

5.2 Условия применения расчетных формул

5.2.1 Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру:

(s – c) / D ≤ 0.1 для обечаек и труб при D ≥ 200 мм;

(s – c) / D ≤ 0.3 для труб при D

5.3 Гладкие цилиндрические обечайки

5.3.1 Обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением

5.3.1.1 Толщину стенки вычисляют по формуле

s ≥ sp + c,

где расчетную толщину стенки вычисляют по формуле

5.3.1.2 Допускаемое внутреннее избыточное давление вычисляют по формуле

5.3.1.3 При изготовлении обечайки из листов разной толщины, соединенных продольными швами, расчет толщины обечайки проводят для каждого листа с учетом имеющихся в них ослаблений.

Возникли вопросы, пожелания? Оставьте свой отзыв!

https://www.stresscalc.ru/vessels/image_shell/3.gif (19.03.2020)

https://www.stresscalc.ru/vessels/image_shell/2.gif

Андрей (17.03.2020)

Очень удобно работать в приложении, хотелось бы увидеть у вас модуль, по расчету толстостенной трубы находящейся под внешним избыточным давлении! Благодарю вас и вашу команду за прекрасную программу!

сергей (27.01.2020)

спасибо программа класс

Алексей (10.01.2020)

Просто супер!!!

Сергей (28.11.2019)

спасибо программа класс

Александр (19.02.2019)

Посчитал камеру ошибок нет.Прекрасная программа.Спасибо Команде.

Лиля (18.01.2019)

Спасибо!!!

mexman Ibraqimov (12.01.2019)

Он-лайн калькулятор расчета на прочность толщину стенки t_omб=(γ_f ” n” P_n d_e)/(2(R+0.6γ_f P_n)) Спасибо!

Рамиль (09.01.2019)

Молодцы! Спасибо!

Admin (11.12.2018)

Расширение планируется

Денис (11.12.2018)

Давно пользуюсь stresscalc. Планируется расширение возможностей калькулятора таких как, расчет конических обечаек и обечаек под наружным давлением?

Александр (26.10.2018)

Супер!!! Респект и уважение команде программистов!!!

Алексей (17.09.2018)

Всё ок! когда будет расчёт по ГОСТ 34233.3-2017?

Наталья (10.08.2018)

Большое спасибо !!!

Алексей (27.02.2018)

ОГРОМНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ. ВЫ МЕНЯ СПАСЛИ.

Алексей (28.11.2017)

а есть расчёт отвода крутоизогнутого?

Дмитрий (19.10.2017)

все отлично, но нужно учитывать характер среды (взрывоопасная, пожаро- и тд) для расчета допускаемого напряжения. а тут такого нет

Сергей (28.03.2017)

Можете рассчитать толщину стенки обечайки нагружённой наружным давлением l =7500 D=1800 РN=2МПа сталь 09Г2С

Денис (09.03.2017)

Здравствуйте! Планируется создание расчёта конических обечаек на избыточное давление?

Михаил (15.02.2017)

очень хорошо

Admin (09.02.2017)

На вакуум пока только вручную по ГОСТ. Расчет обечаек на наружное давление находится в разработке

карен (09.02.2017)

все работает спасибо!!! хотелось уточнить как можно рассчитывать емкости на вакуум

Валерий (27.01.2017)

good

Двигатель ресурса:

ФОРУМ:

Актуальные темы:

Выборка тем:

Основные определения:

Источник

Расчеты онлайн

Что такое структурная штукатурка, какими преимуществами она обладает

Как работают спиральные вакуумные насосы, в каких сферах они применяются

Советы по эксплуатации телескопических гидравлических подъемников мачтового типа

В чем отличие нормально открытых клапанов и распределителей от нормально закрытых

Как устроен гидростатический подшипник, какие у него достоинства? Односекционные и многосекционные подшипники

Для чего предназначен электроэрозионный станок, какие детали можно сделать на нем? Как работает эрозионный проволочный станок?

Как устроен двигатель внутреннего сгорания? Четыре фазы работы ДВС

Как работает самоходный штабелер, где можно посмотреть характеристики штабелеров и узнать цены на них?

Устройство шестеренного насоса наружного зацепления серии НШ, основные элементы конструкции

Как устроен телескопический подъемник, чем отличаются одномачтовые и двухмачтовые строительные подъемники

Какие существуют типы гидравлического оборудования, для чего оно применяется? Какие характеристики нужно учесть при выборе насоса, клапана, распределителя?

Компания «Геомаш» – успешный производитель бурового оборудования. Какой инструмент поставляет эта компания, для чего он применяется и в чем его особенности

Что такое электромагнитная катушка? В каких гидравлических аппаратах ее применяют?

Как изобразить деталь на плоском чертеже, как получаются горизонтальная, фронтальная и профильная проекции

Основные элементы гидросистемы бульдозера и их взаимодействие

Источник

Статика. Давление покоящейся жидкости на дно и стенки сосуда (гидростатическое давление).

Жидкости (и газы) передают по всем направлениям не только внешнее давление, но и то давление, которое существует внутри них благодаря весу собственных частей.

Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим.

Получим формулу для расчета гидростатического давления жидкости на произвольной глубине h (в окрестности точки A на рисунке).

Сила давления, действующая со стороны вышележащего узкого столба жидкости, может быть выражена двумя способами:

1) как произведение давления p в основании этого столба на площадь его сечения S:

2) как вес того же столба жидкости, т. е. произведение массы m жидкости на ускорение свободного падения:

Масса жидкости может быть выражена через ее плотность p и объем V:

а объем – через высоту столба и площадь его поперечного сечения:

Подставляя в формулу (1.28) значение массы из (1.29) и объема из (1.30), получим:

Приравнивая выражения (1.27) и (1.31) для силы давления, получим:

Разделив обе части последнего равенства на площадь S, найдем давление жидкости на глубине h:

Это и есть формула гидростатического давления.

Гидростатическое давление на любой глубине внутри жидкости не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой определяется давление.

Важно еще раз подчеркнуть, что по формуле гидростатического давления можно рассчитывать давление жидкости, налитой в сосуд любой формы, в том числе, давление на стенки сосуда, а также давление в любой точке жидкости, направленное снизу вверх, поскольку давление на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям.

Гидростатический парадокс .

Гидростатический парадокс – явление, заключающееся в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда.

В данном случае под словом «парадокс» понимают неожиданное явление, не соответствующее обычным представлениям.

Так, в расширяющихся кверху сосудах сила давления на дно меньше веса жидкости, а в сужающихся – больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы. Если одна и та же жидкость налита до одной и той же высоты в сосуды разной формы, но с одинаковой площадью дна, то, несмотря на разный вес налитой жидкости, сила давления на дно одинакова для всех сосудов и равна весу жидкости в цилиндрическом сосуде.

Это следует из того, что давление покоящейся жидкости зависит только от глубины под свободной поверхностью и от плотности жидкости: p = pgh (формула гидростатического давления жидкости). А так как площадь дна у всех сосудов одинакова, то и сила, с которой жидкость давит на дно этих сосудов, одна и та же. Она равна весу вертикального столба ABCD жидкости: P = oghS, здесь S – площадь дна (хотя масса, а следовательно, и вес в этих сосудах различны).

Гидростатический парадокс объясняется законом Паскаля – способностью жидкости передавать давление одинаково во всех направлениях.

Из формулы гидростатического давления следует, что одно и то же количество воды, находясь в разных сосудах, может оказывать разное давление на дно. Поскольку это давление зависит от высоты столба жидкости, то в узких сосудах оно будет больше, чем в широких. Благодаря этому даже небольшим количеством воды можно создавать очень большое давление. В 1648 г. это очень убедительно продемонстрировал Б. Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, вылил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

Источник

Гидростатическое давление

Калькулятор находит неизвестные величины по заданным, используя формулу давления столба жидкости.

Калькулятор ниже предназначен для расчета неизвестной величины по заданным, используя формулу давления столба жидкости.

Сама формула:

Калькулятор позволяет найти

давление столба жидкости по известным плотности жидкости, высоте столба жидкости и ускорению свободного падения
высоту столба жидкости по известным давлению жидкости, плотности жидкости и ускорению свободного падения
плотность жидкости по известным давлению жидкости, высоте столба жидкости и ускорению свободного падения
ускорение свободного падения по известным давлению жидкости, плотности жидкости и высоте столба жидкости

Вывод формул для всех случаев тривиален. Для плотности по умолчанию используется значение плотности воды, для ускорения свободного падения – земное ускорение, и для давления – величина равная давлению в одну атмосферу. Немного теории, как водится, под калькулятором.

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление – давление столба воды над условным уровнем.

Формула гидростатического давления выводится достаточно просто

Из этой формулы видно, что давление не зависит от площади сосуда или его формы. Оно зависит только от плотности и высоты столба конкретной жидкости. Из чего следует, что, увеличив высоту сосуда, мы можем при небольшом объеме создать довольно высокое давление.

В 1648 г. это продемонстрировал Блез Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

Также это приводит к такому явлению как гидростатический парадокс.

Гидростатический парадокс – явление, при котором сила весового давления налитой в сосуд жидкости на дно сосуда может отличаться от веса налитой жидкости. В сосудах с увеличивающимся кверху поперечным сечением сила давления на дно сосуда меньше веса жидкости, в сосудах с уменьшающимся кверху поперечным сечением сила давления на дно сосуда больше веса жидкости. Сила давления жидкости на дно сосуда равно весу жидкости лишь для сосуда цилиндрической формы.

На картинке вверху давление на дно сосуда по всех случаях одинакова и не зависит от веса налитой жидкости, а только от ее уровня. Причина гидростатического парадокса состоит в том, что жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда. Давление жидкости на наклонные стенки имеет вертикальную составляющую. В расширяющемся кверху сосуде она направлена вниз, в сужающемся кверху сосуде она направлена вверх. Вес жидкости в сосуде будет равен сумме вертикальных составляющих давления жидкости по всей внутренней площади сосуда

Источник