过程设备设计试题.pdf
过程设备设计试题(1)
一回答下列问题(共40分,每题5分)
1、什么是二次应力和峰值应力?为什么常规设计时不计算它们,而分析设
计时要计算它们?
2、什么是厚壁筒的自增强?
3、“扁塌”的原因是什么?其后果是什么?
4、压力容器的安全系数越大,可靠度就越高,对吗?为什么?
5、直立圆形截面高塔,在风载荷作用下,将引起何种振动?为避免发生共
振,塔设备设计中可采取什么措施?
6、简要说明厚壁筒的应力特征,通过增加壁厚,能有效改善厚壁筒的强度
吗?为什么?
7、简述容器设计中的“安定性”概念,将应力限制在什么范围,才能保证
容器的安定性?
8、什么是应力腐蚀?哪三种作用耦合促使应力腐蚀?
二计算题(60分,每题15分)
1、一储罐(如图所示),操作时罐内压力Po=0.5MPa,介质重度γ=1000公斤/
3,
米,罐体中间面直径D=2000毫米,壁厚5毫米,罐顶为标准椭圆形封头,
2
其壁厚也为5毫米。A点的第一曲率半径R1=a/b(a,b为椭圆盖的长、短
半轴),h=2000毫米,①求操作时,顶盖中心处A点的经向应力与周向应
力。②试用回转壳体无力矩理论方程式求解圆筒体B点处的经向应力和周
向应力。(15分)
4、一置于室外直立高塔,DN=2000mm,K0.7,K=2.0,10米高处平均风压q=4
12o
-4Mpa,试求第i段的水平风力和对裙座底面的风弯距。(15分)
×10
距地面高度203040
(m)
fi1.251.401.54
过程设备设计试题(1)
一、回答下列问题(共40分,每题5分)
1、什么是压力容器的低应力脆断?引起的主要原因是什么?
2、双层热套厚壁筒的套合应力,主要由过盈量的大小来控制,对否?为什
么?
3、简要说明厚壁筒的应力特征,通过增加壁厚,能有效改善厚壁筒的强度
吗?为什么?
4、压力容器的安全系数越大,可靠度就越高,对吗?为什么?
5、直立圆形截面高塔,在风载荷作用下,将引起何种振动?为避免发生共
振,塔设备设计中可采取什么措施?
6、压力容器的壁温愈高,则其热应力愈大,对否?为什么?
7、在相同的R(半径)/s(壁厚)条件下,承受横向载荷的圆形薄平板的承
载能力高于薄壁圆筒形壳体的承载能力,对否?为什么?
3
8、外压稳定性计算中,公式Pcr=KE(t/D)适用于哪些圆筒?式中特征系数K
与哪些因素有关?
二计算题(60分,每题15分)
1、应用无力矩理论,计算图(1)中A、B点的应力。已知圆筒半径为R,锥
底的半锥角为α,壳体的壁厚均为s,容器内介质重度γ,液面上的气体
压力为Po,支承距液面距离为h(不计壳体重量)。(15分)
2、计算下述套管换热器的外套管的轴向应力和内套管的管壁温度(不计压
力引起的壳壁变形)。换热器开始操作瞬间,内外套管温度均为20℃,测
得壳体(外套管)的轴向应力为60MPa,在正常操作时,外套管壁温为70
℃,外套管的伸长量为2.52mm(计算长度为2400mm),内外套管的横截
5-5
面积比为1:1,且