Sự giãn nở và co thắt nhiệt là những sự cân nhắc quan trọng trong thiết kế và bảo trì hệ thống ống dẫn. những thay đổi nhiệt độ có thể làm các ống dẫn mở rộng hoặc co lại, có khả năng dẫn đến căng thẳng, biến dạng hoặc thất bại nếu không được tính toán đúng cách.

Hiểu được sự gia tăng nhiệt

Độ mở rộng nhiệt xảy ra khi vật liệu tăng chiều dài do nhiệt độ tăng phụ thuộc vào hệ số nhiệt mở rộng, nhiệt độ thay đổi và chiều dài ban đầu của đường ống.

Công thức cơ bản cho sự mở rộng nhiệt tuyến tính là:

[FL:] L0 L0 × T

Ở đâu:

  • [FL:1] = thay đổi chiều dài
  • = hệ số mở rộng nhiệt
  • L0 = chiều dài ban đầu của ống
  • = thay đổi nhiệt độ

Đang tính toán hợp đồng

Co bóp là quá trình đảo ngược, nơi các đường ống giảm chiều dài như nhiệt độ giảm.

[FL:] L0 = × L0 × (T2 - T1) )

Ứng dụng thực tế

Các kỹ sư dùng những phép tính này để thiết kế các khớp mở rộng, hỗ trợ và neo để thích ứng với các động tác nhiệt.

Vật liệu điển hình và hệ số mở rộng nhiệt:

  • Thép: xấp xỉ 11–13 × 10 -6 /°C
  • Đồng: xấp xỉ 16–17 × 10 -6 /°C
  • PVC: xấp xỉ 50–70 × 10 -6 /°C