ถังแรงดันแบบไหนแข็งแกร่งที่สุด? เปรียบเทียบรูปทรง วัสดุ และขีดจำกัดการระเบิด

ตอบคําถามหลัก:กระบอกความดันไหนแข็งแรงที่สุด?การกําหนดภาชนะความดันที่ "แข็งแรงที่สุด" ต้องดูปัจจัยวิศวกรรมที่แตกต่างกันสองอย่าง:วิทยาศาสตร์และประกอบของวัสดุจากมุมมองทางกณิตศาสตร์เครื่องบรรจุความดันกลมเป็นรูปร่างที่แข็งแกร่งที่สุด เพราะความโค้งสองเสมือนของมัน แบ่งกระจายแรงกดภายในอย่างเท่าเทียมกัน โดยประสบความเหนื่อยครึ่งหนึ่งของแรงกดผนังสูงสุดของกระบอกจากมุมมองของวัตถุและการดําเนินงาน, ความดันสูงเครื่องบรรจุน้ําประกอบประเภท 4(ใช้อุปกรณ์โพลีเมอร์ไลน์เนอร์ที่บรรจุในผ้าคลุมจากใยคาร์บอนเต็ม) ประสบความดันการระเบิดที่สูงสุดและสัดส่วนความแข็งแรงต่อน้ําหนักที่มีความปลอดภัยในการบรรจุแรงดันสูงสุดถึง 700 บาร์หรือมากกว่า.

เมื่อรักษาความดันภายใน, รูปแบบของภาชนะกําหนดวิธีการเครียดกระทําบนผนังของมัน. ภายใต้กลไกภาชนะความดันผนังบาง, รูปทรงทําตัวแตกต่างกันมากภายใต้ภาระ:

• เครื่องบรรทุกแบบกระบอก (ความเครียดแบบสองแกน):ซิลินเดอร์ที่มีแรงกดดันถูกนําไปใช้กับแรงเวกเตอร์ที่แตกต่างกันความเครียดวงกลม(แรงกดวงรอบที่แยกเปลือกตามความยาว, คํานวณเป็นและความเครียดด้านยาว(แรงดันแกนดึงหมวกปลายแยกกัน, คํานวณเป็น เนื่องจากแรงดันวงกลมสูงถึงสองเท่าของแรงดันด้านยาว, กระบอกมีความเปราะบางทางโครงสร้างที่เป็นธรรมชาติตามวงกลมของพวกเขา

• ภาชนะกลม (ความตึงเครียดแบบเดียวกัน):ลูกกลมมีเส้นโค้งสองเสมือนกัน ที่กระจายแรงกดภายในไปในทุกทิศทางเท่ากัน ความเครียดปกติสูงสุดของลูกกลมครึ่งหนึ่งความเครียดของวงกลมที่ประสบกับกระบอกที่มีรัศมีและความหนาของผนังเดียวกันทําให้กลมสามารถทนความดันภายในของกระบอกเท่ากันถึงสองเท่า ก่อนที่จะบรรลุขั้นต่ําความเครียดของวัสดุเดียวกัน

ขณะที่กลมมีรูปร่างเหนือกว่าสําหรับการเก็บของจํานวนมาก ความก้าวหน้าของวัสดุกําหนดความแข็งแรงในการระเบิดที่สมบูรณ์แบบในความดันสูงและการใช้งานที่เคลื่อนไหว

• โลหะเหล็กความแข็งแรงสูง (ประเภท 1) เครื่องประกอบจากโลหะพิเศษ เช่น เหล็กไร้สแตนเลสแบบดับเพล็กซ์, อินโคเนล, ไทเทเนียมหรือสแตนเลสเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก.

• เครื่องปิดผนังผสมใยคาร์บอน (ประเภท 4)สําหรับการจํากัดความดันสูง (เช่น ระบบเก็บไฮโดรเจน 350-700 บาร์ และ ระบบอากาศ)เครื่องบรรจุความดันประเภท 4ด้วยการรวมโพลีเมอร์เบาๆ กับใยคาร์บอนที่แข็งแรง และการเคลือบเมทริกซ์เอโป๊กซี่กว้างเกินความจํากัดของน้ําหนักและความแข็งแรงของถังทั้งหมดโลหะแบบดั้งเดิม.