Modelling deformation and stress of the pipeline during medium flow

Marcin Chorzewski

Abstract

There were examined periodically bending stresses derived from the portion of the pipeline, while the medium flow. Quantitative information about the bending was obtained from the experiment. For this purpose, time realizations of acceleration of nine cross sections for the chosen plain part of the pipe forming the pipeline ware taken. The accelerations were measured by the system x, y, z where the z-axis coincides with the axis of the tube. For each section, on the outer surface of the tube, time realizations of accelerations were taken in two mutually perpendicular directions x and y. Accelerometers for measuring acceleration of the individual sections were placed under each other to be found in two planes perpendicular to each other. If the coordinate system x, y, z is associated with the first section, and by subtracting the vector set displacement, it is possible to determine deformation from bending of the examined part of the pipeline in the other sections of the pipeline in two directions defined by two axes perpendicular to the tube axis. Assuming that, for small deformation, each-section is circular, it may be considered that the measured acceleration will be the same as the acceleration of points lying on the axis of the tube. As a result, of the double integration of acceleration, the movement of the pipe at each measurement section was determined. On this basis, using the regression method it was also possible to determine a deflection line of the tube axis of the overage and maximum deformation and fotique stresses that arise in the material of the pipe under bending. The obtained quantitative information about the bending which occurs during operation of the pipeline, can be used in strength calculations.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Marcin Chorzewski (WBMiP)
Marcin Chorzewski
- Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku
Tytuł w języku polskimModelowanie odkształceń i naprężeń rurociągu podczas przepływu czynnika roboczego
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Dyscyplina naukibudowa i eksploatacja maszyn / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data rozpoczęcia19-06-2012
Data obrony12-05-2015
Data zakończenia 26-05-2015
Promotor Waldemar Kurowski (WBMiP / IIM)
Waldemar Kurowski
- Instytut Inżynierii Mechanicznej
Recenzenci wewnętrzni Mariusz Markowski (WBMiP / IIM)
Mariusz Markowski
- Instytut Inżynierii Mechanicznej
Recenzenci zewnętrzni Andrzej Wilk
Andrzej Wilk
-
Paginacja 93
Słowa kluczowe w języku polskimDiagnostyka, eksploatacja, obciążenia, odkształcenia, naprężenia, wytrzymałość
Słowa kluczowe w języku angielskimxxx
Streszczenie w języku polskimW pracy badano okresowe naprężenia pochodzące od zginania wybranego fragmentu rurociągu, podczas przepływu czynnika roboczego. Informacje ilościowe o zginaniu pozyskano z eksperymentu. W tym celu pobrano równocześnie realizacje czasowe przyspieszeń dziewięciu przekrojów poprzecznych dla wybranego, prostego fragmentu rury stanowiącej część rurociągu. Przyspieszenia zmierzono w układzie x, y, z gdzie oś z pokrywa się z osią rury. Dla każdego przekroju, na zewnętrznej powierzchni rury, realizacje czasowe przyspieszeń pobrano w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach x i y. Akcelerometry, mierzące przyspieszenia dla poszczególnych przekrojów zostały ulokowane „pod sobą” tak, aby znalazły się w dwóch płaszczyznach prostopadłych do siebie. Jeżeli układ współrzędnych x, y, z zostanie związany z pierwszym przekrojem, to odejmując wektorowo wyznaczone przemieszczenia, da się określić odkształcenia od zginania badanego fragmentu rurociągu w pozostałych przekrojach, w dwóch kierunkach wyznaczonych przez dwie osie układu, prostopadłe do osi rury. Zakładając, że dla niewielkich odkształceń, każdy przekrój pozostaje kołowy można uznać, że zmierzone przyspieszenia będą identyczne jak przyspieszenia punktów leżących na osi rury. W rezultacie dwukrotnego całkowania przyspieszenia wyznaczono przemieszczenia osi rury w każdym przekroju pomiarowym. Na tej podstawie, metodą regresji, wyznaczono linię ugięcia osi rury dla średniego i maksymalnego odkształcenia, a następnie naprężenia zmęczeniowe, które powstają w materiale rury w wyniku zginania. Uzyskane ilościowe informacje o zginaniu, które zachodzi podczas funkcjonowania rurociągu, może być wykorzystane w obliczeniach wytrzymałościowych.
Klasyfikacja PKTMaszyny i urządzenia energetyczne
Klasyfikacja KBNBudowa i eksploatacja maszyn
Plik pracy
Chorzewski.pdf 2.68 MB

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót