[問題] 如何計算容器承受負壓的能力?

作者: miletian (在水一方)   2016-04-15 19:39:19
在機械便覽裡面有提到高壓容器的規範
那如果我的容器內是負壓的狀態
該如何設計容器的尺寸、厚度呢?
比如說像下圖這樣的運作方式
https://c2.staticflickr.com/2/1479/26349040642_83f4185bbe.jpg
一個封閉桶,有一個進氣口跟吸氣口
進氣口連接管子到桶底
並在桶內注水300mm
桶外壓力1大氣壓
若用一抽氣PUMP從吸氣口抽氣
則空氣會從進氣口順著管子被抽進桶內,從水底排出來
但要能順利吸到空氣需克服水壓(30公分水柱,約300kg/平方米)
所以抽氣PUMP須能產生高於這壓力的負壓
而桶子內也會處於這樣的負壓狀態
我實際拿塑膠水桶做測試
https://c2.staticflickr.com/2/1542/26375265171_6706c72ca1_o.jpg
水桶馬上就因壓力而內縮變形了
如果我改用鐵製容器來做的話
外型為直徑30公分,高度50公分之桶槽
應該如何計算鐵板厚度與承受負壓的關係呢?
其實就算題目改為正壓,我依然不清楚算法,以往都是參考機械便覽的數據
但這些數據是如何算來的?或是依照經驗法則取得的就不得而知
當然300kg/m^2的壓力並不算大,用厚實的鐵板來做肯定也是沒問題
但總覺得都靠「經驗」來解決問題一直都是機械業的弊病
今天就算我不瞭解計算過程,都是靠軟體幫我模擬出來
也勝過靠感覺去抓規格
畢竟我沒有老師傅那樣的經歷,就算只會用軟體模擬
至少下次遇到類似問題時,在選擇規格上會有一些依據
作者: mimi0254didi (餅乾)   2016-04-15 20:17:00
去圖書館借 材料力學的 靜壓章節有 翻翻書吧
作者: monkeykobe (monkey)   2016-04-15 20:47:00
便覽上面有公式可以看,但要注意是不是你的狀況有沒有符合假設前提
作者: YJM1106 (YM)   2016-04-15 21:18:00
以前做油廠的案子時,業主有給一份文件,內容是壓力容器壓力與壁厚規格,要我們EPC照這規格弄
作者: miletian (在水一方)   2016-04-15 21:39:00
謝謝,那我找找資料
作者: non036 (Taiwan獼猴)   2016-04-16 18:44:00
壓力容器規範會提到受外壓時公式,便覽內是JIS B 8266比較好google的是ASME BPVC,線上可以看的是CNS 9788、89

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