【正文】 ed as_2prr2prr=hoop stress ,r=radius, t=thicknessq2p(r+W)2prrr=qorεq=WrAlsoεdWdrThe radial deflection of a cylindrical shell subjected to internal pressure is obtained by substituting the quantity into Eq.().Hence for thin cylindersW=PrEt2Where W= radial deflection, E= modulus of elasticityEquations()and()give accurate results when r rt decreases,however , a more accurate expression is needed because the stress distribution through the thickness is not is then made to the “thick shell” theory first developed by derived equations are based on the forces and stresses shown in theory assumes that all shearing stresses are zero due to symmetry and a plane that is normal to the longitudinal axes before pressure is applied remains plane other words ,?1 is constant at any cross sectionA relationship between σrand σqcan be obtained by taking a freebody diagram ofring dr as shown in forces in the vertical direction and neglecting higherorde terms ,we then haveσ—σr=dσdrrqA second relationship is written asσ σr=q=E（1+μ）（12μ）E[εq(1μ)+μ（εr+ε）]σ1=（1+μ）（12μ）E[εr(1μ)+μ（ε(1μ)+μ（εq+ε+ε）]）]（1+μ）（12μ）[ε1qrSubstituting Eqs.()and()into the first two expressions ofEq.()and substituting the result into Eq.()results in:dwdr+1dwrdr—wr=0A solution of this equation isW=Ar+BrWhere A and B are constants of integration and are determined by first substituting Eq.()into the first one ofEq.()and applying the boundary conditionsσr= —piatr=riatσr= —poatr=roExpression()then bees: w= — μrε1+1Er(rOri)［r2(1μ2μ)（PiriPOrO）+rirO(1+μ)（PiPO）］2222Once w is obtained, the values of σand expressed for thick cylinders asPiriPOri+(PiPO)（rOriqare determined from Eqs.(),and ,(),and()rirOσq=r)σr= —POriPiri+(PiPO)（rOririrOr)whpressureσr=radial stressσq=hoop stressPi=internal pressurePO=externalri=inside radiusrO=outside radiusr=radius at any pointThe longitudinal stress in a thick cylinder is obtained by substituting Eqs.(),(),and()into the last expression of Eqs.()to giveσ1=Eε+2μ(PiriPOrO）r2OriThis equation indicates that σ1 is constant throughout a cross section because εis constantand r does not appear in the second the expressionσ1 can be obtained from statics Asσ1=PiriPOrOr2OriWith σ1 known, Eq.()for the deflection of a cylinder can be expressed asw=r(PiriPOrO)(12μ)+(PiPO)rirO(1+μ)Er(rOri)閱讀材料4圓柱殼體的應(yīng)力源于內(nèi)部壓力。綜合垂直dσdr方向上的力和不計(jì)高階的項(xiàng)，于是我們得到σEq—σr=r第二種關(guān)系可以表達(dá)為：σq=（1+μ）（12μ）[εq(1μ)+μ（εr+ε）]σr=Eσ1=（1+μ）（12μ）E[εr(1μ)+μ（ε(1μ)+μ（εq+ε+ε）]）]（1+μ）（12μ）[ε1qr.()與及把結(jié)果代入Eq.()得：dwdr+1dwrdr—wr=0Br方程的一個(gè)值為W=Ar+r=riatσ：w= — μrε1+= —pir= —poatr=roOEr(rri)r2(1μ2μ（）PiriPOrO）+rirO(1+2222μ)（PiPO）］ 當(dāng)W被求得，σ、圓柱的厚度可以表達(dá)為：rirOσq=PiriPOri+(PiPO)（rOr)riσr= —POriPiri+(PiPO)（r2OrirOr)riσr=徑向應(yīng)力σq=環(huán)向應(yīng)力Pi=內(nèi)部壓力PO=外部壓力ri=內(nèi)半徑rO=外半徑r=任意點(diǎn)的半徑、。換句話說，?1 是恒在任意橫截面上。C，假設(shè)所有的部分被均勻加熱，然后緩慢冷卻到室溫。那就是說，金屬的收縮可以被觀測(cè)到。任何一塊鋼，它的組成部分通常是不統(tǒng)一的。在完全退火中，冷卻必須要非常緩慢地進(jìn)行從而形成粗糙的珠光體。退火淬火和回火兩個(gè)熱處理過程來生產(chǎn)高強(qiáng)度的鋼以便抵抗沖擊和變形而不受破壞?；鼗鹗怯脕硎柜R氏體獲得可延展性，通常強(qiáng)度會(huì)降低一些。提高切削性能提高導(dǎo)電性。至于該過程怎樣使鋼變得有韌性，我們將在以后討論。在退火中，使鋼加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上的一個(gè)適宜溫度后緩慢地冷卻。Secure the proper grain structure。C and 595176。kei??n] 可是對(duì)于生物質(zhì)能，它將可能僅在非常大的范圍內(nèi)獲得，然而在大氣中的生物質(zhì)氣化將在相當(dāng)小的范圍內(nèi)獲得這些效能。v230。混合物的確切成分往往擁有一套獨(dú)特的物理特性。液位水平控制往往與流量控制。流動(dòng)這種情況是可以預(yù)想，重要的是物料平衡要求的過程中，他任何時(shí)候都保持人?；旧?，這一功能的控制系統(tǒng)，來衡量變量的值，溫度，然后產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)限制其偏離參考點(diǎn)，在50 ℃下。此外，自動(dòng)化控制，無需人員在鄰近的危險(xiǎn)設(shè)備。對(duì)一個(gè)機(jī)械斷面來說做一個(gè)軸的可靠性分析是不可能的，因?yàn)?，每一個(gè)機(jī)械密封都是在一個(gè)純經(jīng)驗(yàn)注意基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)發(fā)展的，任何新的密封都設(shè)計(jì)都必須以經(jīng)驗(yàn)為主的測(cè)試，因?yàn)閷?duì)密封特性是最后表現(xiàn)預(yù)測(cè)并沒有可靠性理論基礎(chǔ)。穩(wěn)定的接觸防止了或最小化了摩擦區(qū)域的泄露。重要密封環(huán)的一個(gè)是連在軸承上并且隨它一起運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)密封環(huán)是固定的并與殼體相連?，F(xiàn)在使用的更加廣泛而且證明了對(duì)一種工業(yè)的重要性。間隙密封能在機(jī)器內(nèi)部與環(huán)境之間產(chǎn)生一個(gè)壓力差。被分為兩種類型，界面密封和間隙密封。因此密封可以分為兩大類，靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的。壓力密封性只有在下游側(cè)才能獲得，如果將這個(gè)閉合機(jī)械作為整體考慮時(shí)，就可以發(fā)現(xiàn)作用在相反的或上游的盤片上的線性壓力迫使盤片離開閥座。如果需要保護(hù)這個(gè)貼片就需要一個(gè)很大面積的彈簧。但是由于粗心在設(shè)計(jì)方面沒有注意會(huì)浪費(fèi)過多的篇幅。那些自動(dòng)工作的閥，比如安全閥或泄壓閥，減壓閥，非回流閥，凝氣閥和相似的設(shè)備。盡管目前發(fā)展趨勢(shì)越來越標(biāo)準(zhǔn)化，越來越簡化。大閥的直徑可能超過五米。也可通過一個(gè)在外殼旋轉(zhuǎn)的螺桿來構(gòu)造一個(gè)簡單而低效的泵，螺桿推動(dòng)也提前進(jìn)。從一種流的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種流的狀態(tài)是漸進(jìn)的，對(duì)于中間狀態(tài)，設(shè)備可稱為混流泵。對(duì)于低壓泵來說，擴(kuò)壓泵一般就是一個(gè)螺旋形的通道，成為蝸殼，作用原理是攔截面逐漸增加可以有效降低流體的過度。在雙作用的水泵中，泵的作用發(fā)生在活塞的兩側(cè)，比如說電動(dòng)的或氣動(dòng)的鍋爐給水泵，水以高壓通過蒸汽鍋爐供給。在十七世紀(jì)末和十八世紀(jì)初，英國的工程師Thomas Savory，法國的物理學(xué)家Denis Pa]pin，和英國的鐵匠和發(fā)明家Tomas Newen,它們發(fā)明了用蒸汽驅(qū)動(dòng)活塞的水泵。而離心泵時(shí)使用了一種螺旋推進(jìn)器，旋轉(zhuǎn)時(shí)使水流動(dòng)，而且推進(jìn)器的切片是在泵送水時(shí)侵入水中的?，F(xiàn)在，兩種典型的排水泵是容積泵和離心泵。蕩船熱效率超過每小時(shí)1千萬英熱時(shí)單位時(shí)，空氣冷卻器與水滿足要求且供應(yīng)量充足時(shí)，與水冷在經(jīng)（3）在與大直徑殼體相比，我們的環(huán)裝空間是使用較高壓力來滿足經(jīng)濟(jì)性能（4）而與開放式殼體換熱器相比，當(dāng)我們的換熱器表面僅僅是100 ~ 200sqft時(shí)，我們套管式換熱器有較高的經(jīng)濟(jì)性殼管換熱器這種換熱器將在以后幾章討論。當(dāng)在處理石油脫蠟和液體結(jié)晶時(shí)，內(nèi)表面上應(yīng)該提供刮刀。從商業(yè)上說，翹片式換熱器適用于低溫設(shè)備，也是用于與汽輪機(jī)相關(guān)的高溫恢復(fù)設(shè)備。在兩邊熱傳遞系數(shù)較高。換熱表面對(duì)于清掃的容易性德爾板框式換熱器特別適用于污垢設(shè)備，也適用于衛(wèi)生要求較高的行業(yè)，比如制藥和食品工業(yè)，受到可能的墊圈式的密封材料性能的影響，一般最高壓力值為300 psig，最高溫度為400 0F.。但是不同種類板式和其他形式是有價(jià)值的和經(jīng)濟(jì)競爭能力。在許多國家，一種因素被應(yīng)用在經(jīng)過許多次試驗(yàn)而建立起來的一系列數(shù)據(jù)上。材料的說明書所有的標(biāo)準(zhǔn)都有材料的詳細(xì)說明書和要求用于描述哪種材料是允許的。沖擊力和周期要求也要包括。第一分篇用近似的公式，圖表，和曲線圖在簡單的計(jì)算。對(duì)于這些容器要求野外安裝與在現(xiàn)場建造的相比，盡管容器制造的不利條件，但是在焊接處的質(zhì)量安全必須保證。熱膨脹問題應(yīng)該被考慮。有時(shí)閉口有一個(gè)人孔蓋或或手孔蓋直接被焊接或用螺栓連接在容器上。雖然扁平的封頭可能是圓形或非圓形的，但是它們有均勻的厚度。錐型和準(zhǔn)錐形封頭這些封頭在漏斗型和塔容器中作為底部封頭應(yīng)用，而且它們也可用做不同圓柱直徑的過渡區(qū)域。假如使用碳鋼，然而，由于這高價(jià)的制造費(fèi)用就不比凸緣形和碟形的封頭經(jīng)濟(jì)。其他因素如熱應(yīng)力和不連續(xù)壓力可能有要求厚度決定。最小的直徑不到一英寸，最大的直徑能達(dá)到150英尺甚至更大。內(nèi)部的壓力可能低到1英寸，水的表面壓力可能達(dá)到300000多磅。一些經(jīng)常應(yīng)用的成型封頭是：帶凸緣的封頭 這些封頭通常在較低壓力的壓力設(shè)備中，例如汽油罐和鍋爐。橢圓與準(zhǔn)球形封頭這樣的封頭是十分普遍的在壓力容器中。盲板，覆蓋版，和法蘭一個(gè)較為普遍形式的壓力容器封頭是無支撐的扁平封頭或覆板。然而，對(duì)于大多數(shù)容器，物料的進(jìn)口與出口通過與管道相連接的封頭或殼體的開口。它們總是通過地腳螺栓和軸承板把力傳遞到地基上。隨著特殊壓力容器在石油化工和其他工業(yè)的廣泛應(yīng)用，恰當(dāng)材料的應(yīng)用很快變成一個(gè)主要問題。為了滿足性能容器可能要求高合金鋼，有色金屬，或一些特別的高溫要求。特殊的設(shè)計(jì)要求在所有單元增加標(biāo)準(zhǔn)信息，像壓力、設(shè)計(jì)溫度、形狀和尺寸，其他的信息內(nèi)容也是必要的并且必須被記錄下來。另外，設(shè)計(jì)說明書指出是否包括恒力或瞬時(shí)力。例如，僅SA與SB的標(biāo)準(zhǔn)材料可能用在ASME鍋爐和壓力容器制造中。部分的設(shè)計(jì)歸因于設(shè)計(jì)的公式。因襲它們可以以一種適當(dāng)過程的準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)。泵花費(fèi)的每個(gè)熱傳遞單元比殼管式設(shè)備低。翹片式換熱器翹片式換熱器首先被應(yīng)用在油氣設(shè)備中。空氣冷卻器這種設(shè)備是指由流體流過翹片式的管道，并且有風(fēng)扇冷卻的空氣通過管道。套管可以排布堆積起來，也可以應(yīng)用平行方式。在所有的這些中，我們一步步采取措施防止氣蝕，氣蝕將減少流量并且破壞泵的結(jié)構(gòu)。提升泵的操作是通過一個(gè)與被管子包住的活塞手柄來進(jìn)行的。螺旋泵經(jīng)常用在污水處理廠中，因?yàn)樗麄兛梢赃\(yùn)輸大量的水，而不會(huì)因?yàn)樗槠氯?。這個(gè)泵有超過灌溉一百萬英畝的土地能力。離心泵離心泵被認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)泵，它是有一個(gè)旋轉(zhuǎn)地葉輪，也有刃片，刃片是侵入液體中。如果閥泄露了，泵可以通過閥的入口，從外面的水源比如說蓄水池來取水灌注。射流泵經(jīng)常給蒸汽鍋爐注水。因此我們必須注意在排除線上來避免共振，因?yàn)楣舱窨赡軙?huì)損傷或破壞整個(gè)設(shè)備。閥可以手工操作，可以由伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械操作，或由所控制液流操作。四種基本設(shè)計(jì)以及變形，在一般使用中，都依賴手動(dòng)操作，在最初的四章中討論，對(duì)于警惕的設(shè)