第四章內壓薄壁圓筒與封頭的強度設計二、填空題A組：有一容器,1.6Mpa,無液體靜壓作用,工作溫度≤150p=(1.76)Mpa;pc=()Mpa;pT=(2.2)MPa.有一帶夾套的反應釜,釜內為真空,0.5MPa,工作溫度<200℃,試確定:釜體的計算壓力(外壓)pc=(-0.6)MPa;釜體水壓試驗壓力pT=(0.75)MPa.夾套的計算壓力(內壓)pc=(0.5)MPa;夾套的水壓試驗壓力pT=(0.625)MPa.有一立式容器,10m深,密度為ρ=1200kg/m3的液體介質,0.5MPa,100試確定該容器的設計壓力p=(0.5)MPa;計算壓力pc=(0.617)MPa;水壓試驗壓力pT=(0.625)MPa.Ri=(0.9Di;r=(0.17)Di.承受均勻壓力的圓平板,若周邊固定,則最大應力是(徑向 )彎曲應力,且最大應力在圓平板的(邊緣 )處;若周邊簡支,最大應力是( 徑向 )和(切向 )彎曲應力,且最大應力在圓平板(中心 處.,其有效厚度Se,當K≤1時,其值應小于封頭內直徑的(0.15 )%;K>1時,Se應不小于封頭內直徑(0.3 )%.對于碳鋼和低合金鋼制的容器,考慮其剛性需要,Smin=(3)mm;對于高合金鋼制容器,厚Smin=(2)mm.對碳鋼,16MnR,15MnNbR和正火的15MnVR鋼板制容器,液壓試驗,液體溫度不得低于( 5 )℃,其他合金鋼制容器(不包括低溫容器),液壓試驗時,液體溫度不得低于( 15 )℃.三、判斷是非題(是者畫√;非者畫×)厚度為60mm和6mm的16MnR熱軋鋼板,其屈服點是不同的且60mm厚鋼板的σs大于6mm厚鋼板的( × )依據彈性失效理論,容器上一處的最大應力達到材料在設計溫度下的屈服點σs(t)時,即宣告該容器已經”失效( √ )安全系數是一個不斷發展變化的數據,按照科學技術發展的總趨勢,安全系數將逐漸變小.( √ )當焊接接頭結構形式一定時,焊接接頭系數隨著監測比率的增加而減小. ( × )由于材料的強度指標σb和σs(σ0.2)是通過對試件作單向拉伸試驗而側得,對于二向或三向應力狀態,在建立,.(√）四、工程應用題A組：1、有一DN2000mm的內壓薄壁圓筒,壁厚Sn=22mm,承受的最大氣體工作壓力pw=2MPa,容器上裝有安全閥,焊接接頭系數φ=0.85,厚度附加量為C=2mm,試求筒體的最大工作應力.【解（1）確定參數：pw=2MPa; pcpw=2.2MPa（裝有安全閥）;Di=DN=2000mm(鋼板卷制); Sn=22mm; Se=Sn-C=20mmφ=0.85（題中給定）;C=2mm（題中給定）.（2）最大工作應力：tpc(DiSe)

2.2(2000

111.1MP2Se 220 a2、某球形內壓薄壁容器,內徑為Di=10m,厚度為Sn=22mm,若令焊接接頭系數φ=1.0,厚度附加量為C=2mm,試計算該球形容器的最大允許工作壓力.已知鋼材的許用應力[σ]t=147MPa.【解（1）確定參數：Di=10m; Sn=22mm; φ=1.0; C=2mm; [σ]t=147MPa.Se=Sn-C=20mm.（2）最大工作壓力：球形容器.[P]

4[]tSe 4147 1.020 1.17MPw 10000 20 i eDS3,1600mm,5℃~105℃,1.6MPa,0Cr18Ni9Ti。采用雙面焊對接接頭,局部無損探傷,凸形封頭上裝有安全閥,試設計釜體厚度。DS【解】（1）確定參數：Di=1600mm; tw=5~105℃;pw; pc=1.1pw=1.76MPa（裝有安全閥φ=0.85（,局部探傷）C2=0（對不銹鋼，當介質腐蝕性輕微時）材質：0Cr18Ni9Ti [σ]t=1MPa（按教材附錄9表16-2，內插法取值）[σ]=137MPa（2）計算厚度：iS pcDi

1.761600 14.8mmppc

2112.90.851.76C1=（按教材表4-9取值，GB4237-92《不銹鋼熱軋鋼板）, C=C1+C2=.名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=14.8+0.8=.圓整后，Sn=16mm.（1） 水壓試驗校核 T

(DSi e2Se

0.9s有效壁厚Se=Sn-C=16-0.8=[]

137試驗壓力

1.25PT[]tT

1.251.76112.9

2.67MPa計算應力

PP T

(DSi e2Se

2.67(160015.2)141.86MPa215.2應力校核0.90.92050.85156.8MPasTS 4,Di=1600mm,Sn=16mm,pc=2.5MPa,16MnR,采用雙面焊對接接頭,局部無損探傷,厚度附加量C=3mm,試校核貯罐強度。【解（1）確定參數：Di=1600mm; Sn=16mm; tw=-3.5℃; pc=2.5MPa.φ=0.85（雙面焊對接接頭,局部探傷）16MnR：常溫下的許用應力[]=170MPa設計溫度下的許用應力[]t=170MPa常溫度下的屈服點=345MPa有效壁厚：Se=SnC=16－3=13mm（2）強度校核最大允許工作壓力[Pw][p ]

2

21700.8513w

160013

2.33MPa∵ Pc＞[Pw] ∴該貯罐強度不足9Di=1400mm,pc=1.8MPa,40℃,15MnVR,介質無大腐蝕性.雙面焊對接接頭,100%需厚度,最后根據各有關因素進行分析,確定一最佳方案。【解（1）確定參數：Di=1400mm; pc=1.8MPa; t=40℃;φ=1.0（雙面焊對接接頭,100探傷；2=1mm（介質無大腐蝕性）15MnVR：假設鋼板厚度:6~16mm，則：[σ]t=177MPa，[σ]=177MPa，s=390MPa（2）筒體壁厚設計：S pc]tpc

1.81400 21771.01.8C1=（按教材表4-9取值，GB6654-94《壓力容器用鋼板》）C=C1+C2=.名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=7.16+1.25=.圓整后，Sn=9mm.（3）筒體水壓試驗校核 T

(DSi e2Se

0.9s有效壁厚Se=Sn-C=9-1.25=[]

177試驗壓力 1.25P[]t1.251.8177

2.25MPa計算應力

(DiSe)T 2Se

2.25(14007.75)27.75

204.35MPa應力校核0.90.93901351MPaTS 封頭厚度設計半球形封頭：iS pcDi

1.81400

3.57mmp]tpc

41771.01.8C1=（按教材表4-9取值，GB6654-94《壓力容器用鋼板》）C=C1+C2=.名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=3.57+1.25=.圓整后，Sn=5mm.S

KpDcic

1.01.81400

7.1mmp]t0.5pc

21771.00.51.8名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=7.1+1.25=.圓整后，Sn=9mm.標準碟形封頭：MpDS c

1.3251.81400

9.4mmp]t0.5pc

21771.00.51.8名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=9.4+1.25=.圓整后，Sn=11mm.從計算結果看，最佳方案是選用標準橢圓封頭。《化工過程分析與合成》習題第一章化工過程分析的含義是什么？化工過程合成的含義是什么？常見化學反應過程的類型有哪些？請舉例說明。PIDDCS的含義和作用。穩態模擬和動態模擬的特征分別是怎樣的？人工智能技術的含義是什么？第二章過程系統模擬有哪幾類問題？過程系統的模擬分析是指什么，用流程框圖畫出其示意圖。過程系統設計的含義是怎樣的？用流程框圖畫出其示意圖。過程系統參數優化的含義是怎樣的？用流程框圖畫出其示意圖。請解釋過程系統模擬的序貫模塊法含義，特點，適用范圍。請解釋過程系統模擬的面向方程法含義，特點，適用范圍。請解釋過程系統模擬的聯立方程法含義，特點，適用范圍。什么？判斷最佳斷裂的準則是什么，如何用數學表達式表示？請解釋有效斷裂組、多余斷裂組、非多余斷裂組。請描述搜索斷裂組的替代規則。解釋斷裂族的概念。再循環物流斷裂處設置收斂單元，其功能有哪些？適合于收斂單元的數值計算方法一般應滿足哪些條件？直接迭代法的原理和優缺點是什么？響？60,240,的單元有多少個？請畫出下面不可分割子系統的回路矩陣，并尋求最優斷裂組。S7S5S5IS1IIS2IIIS3IVS4VS6直接迭代法求解下列方程組。10xx

2x

7.2x1 2x 210 x

8.31 2 3直接迭代法求解下程x 5x 4.21 2 32X1＋X32X2－1 2第四章2kg2kg120元；3k1kg100600k試確定甲、乙兩種產品各生產多少件，才能使該廠的總產值最大？A、、C、D1-112、8、1612(一臺設lh稱為一臺時)20元，每生產一件30元。問應如何安排生產計劃，才能得到最多利潤？某工廠生產、II兩種商品,已知生產單位商品所需的設備臺時、A、B兩種一件商品可獲利3元，每生產一件商品II可獲利4元。寫出使該