过程设备设计第三版郑津洋课后习题答案

1 过程设备设计题解1.压力容器导言思考题1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用? 答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。2.压力容器应力分析思考题1.何谓回转壳的不连续效应？不连续应力有哪些特征，其中β 与两个参数的物理意义是什么？答：回转壳的不连续效应：附加力和力矩产生的变形在组合壳连接处附近较大，很快变小，对应的边缘应力也由较高值很快衰减下来，称为“不连续效应”或“边缘效应”。不连续应力有两个特征：局部性和自限性。局部性：从边缘内力引起的应力的表达式可见，这些应力是的函数随着距连接处距离的增大，很快衰减至 0。不自限性：连续应力是由于毗邻壳体，在连接处的薄膜变形不相等，两壳体连接边缘的变形受到弹性约束所致，对于用塑性材料制造的壳体，当连接边缘的局部产生塑性变形，弹性约束开始缓解，变形不会连续发展，不连续应力也自动限制，这种性质称为不连续应力的自限性。β 的物理意义：Rt4213反映了材料性能和壳体几何尺寸对边缘效应影响范围。该值越大，边缘效应影响范围越小。Rt 的物理意义：该值与边缘效应影响范围的大小成正比。反映边缘效应影响范围的大小。2.单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有哪些特征？当承受内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么？答：应力分布的特征：○1 周向应力σθ 及轴向应力σz均为拉应力（正值） ，径向应力σr 为压应力（负值） 。在数值上有如下规律：内壁周向应力σθ 有最大值，其值为：1122maxKKp i，而在外壁处减至最小，其值为122minKp i，内外壁σθ 之差为 pi；径向应力内壁处为-p i ，随着 r 增加，径向应力绝对值逐渐减小，在外壁处σr=0。○2 轴向应力为一常量，沿壁厚均匀分布，且为周向应力与径向应力和的一半，xe2 即2rz。○3 除σz 外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比K 值有关。不能用增加壁厚来提高承载能力。因内壁周向应力σθ 有最大值，其值为：1122maxKKp i，随 K 值增加...