Плотность стали кг м3: Таблица расчета веса (массы) стального листа

Содержание

Плотность металлов в кг на м3



Плотность металлов в кг на м3
Материал Плотность, кг/м3
Алюминиевые сплавы
АЛ12750
АЛ22650
АЛ32700
АЛ42650
АЛ52680
АЛ72800
АЛ82550
АЛ92660
АЛ112940
АЛ132600
АЛ212830
АЛ222500
АЛ242740
АЛ252720
Баббиты оловянные и свинцовые
Б887350
Б837380
Б83С7400
Б169290
БН9700
БС610050
Бронзы безоловянные литейные
БрА9Мц2Л7600
БрА9Ж3Л7600
БрА10Ж4Н4Л7600
БрС309400
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением
БрА58200
БрА77800
БрАМц9-27600
БрАЖ9-47600
БрАЖМц10-3-1,57500
БрАЖН10-4-47500
БрКМц3,18400
БрКН1-38600
БрМц58600
Бронзы бериллиевые
БрБ28200
БрБНТ1,98200
БрБНТ1,78200
Бронзы оловянные деформируемые
Бр0Ф8,0-0,38600
Бр0Ф7-0,28600
Бр0Ф6,5-0,48700
Бр0Ф6,5-0,158800
Бр0Ф4-0,258900
Бр0Ц4-38800
Бр0ЦС4-4-2,58900
Бр0ЦС4-4-49100
Бронзы оловянные литейные
Бр03Ц12С58690
Бр03Ц7С5Н18840
Бр05Ц5С58840
Магниевые сплавы деформируемые
МА11760
МА21780
МА2-11790
МА51820
МА81780
МА141800
Магниевые сплавы литейные
МЛ31780
МЛ41830
МЛ61810
МЛ101760
МЛ111780
МЛ121800
Медно-цинковые сплавы (латуни) литейные
ЛЦ16К48300
ЛЦ23А6Ж3Мц28500
ЛЦ30А38500
ЛЦ38Мц2С28500
ЛЦ40Сд8500
ЛЦ40С8500
ЛЦ40Мц3Ж8500
ЛЦ25С28500
Медно-цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением
Л968850
Л908780
Л858750
Л808660
Л708610
Л688600
Л638440
Л608400
ЛА77-28600
ЛАЖ60-1-18200
ЛАН59-3-28400
ЛЖМц59-1-18500
ЛН65-58600
ЛМ-58-28400
ЛМ-А57-3-18100
Никелевые и медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением
НК0,28900
НМц2,58900
НМц58800
НМцАК2-2-18500
НХ9,58700
МНМц43-0,58900
НМЦ-40-1,58900
МНЖМц30-1-18900
МНЖ5-18700
МН198900
МН169020
МНЦ15-208700
МНА13-38500
МНА6-1,58700
МНМц3-12
8400
Цинковые сплавы антифрикционные
ЦАМ9-1,5Л6200
ЦАМ9-1,56200
ЦАМ10-5Л6300
ЦАМ10-56300

Плотность стали конструкционной / Auremo

Температура испытания,°С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Плотность стали 10Г2, pn, кг/м3 7790                  
Плотность стали 12Х2Н4А, pn, кг/м3 7840 7820   7760 7710   7630      
Плотность стали 12ХН2, pn, кг/м3 7880                  
Плотность стали 12ХН2А, pn, кг/м3 7880                  
Плотность стали 12ХН3А, pn, кг/м3 7850 7830 7800 7760 7720 7680 7640      
Плотность стали
15Г
, pn, кг/м3
7810                  
Плотность стали 15Х, pn, кг/м3 7830 7810 7780   7710   7640      
Плотность стали 15ХФ, pn, кг/м3 7760 7730 7710 7670 7640 7600 7570 7530    
Плотность стали 18Х2Н4ВА, pn, кг/м3 7950 7930 7900 7860 7830 7800 7760      
Плотность стали 18Х2Н4МА, pn, кг/м3 7950 7930 7900 7860 7830 7800 7760      
Плотность стали 18ХГТ, pn, кг/м3 7800                  
Плотность стали 20Г, pn, кг/м3 7820                  
Плотность стали
20Х
, pn, кг/м3
7830 7810 7780   7710   7640      
Плотность стали 20Х2Н4А, pn, кг/м3 7850                  
Плотность стали 20ХГР, pn, кг/м3 7800                  
Плотность стали 20ХГСА, pn, кг/м3 7760              
 
 
Плотность стали 20ХН3А, pn, кг/м3 7850 7830   7760     7660      
Плотность стали 25ХГСА, pn, кг/м3 7850 7830 7790 7760 7730 7690 7650 7610    
Плотность стали 30Г, pn, кг/м3 7810                  
Плотность стали 30Х, pn, кг/м3 7820 7800 7770
7740
7700 7670 7630 7590 7610 7506
Плотность стали 30ХГС, pn, кг/м3 7850 7830 7800 7760 7730 7700 7670      
Плотность стали 30ХГСА, pn, кг/м3 7850 7830 7800 7760 7730 7700 7670      
Плотность стали 30ХН2МА, pn, кг/м3 7850                  
Плотность стали 30ХН3А, pn, кг/м3
7850 7830 7800 7770 7730 7700 7670 7690 7650 7600
Плотность стали 33ХС, pn, кг/м3 7640                  
Плотность стали 34ХН3М, pn, кг/м3 7830 7810 7780   7710   7650      
Плотность стали 35Г2, pn, кг/м3 7790                  
Плотность стали 35ХН1М2ФА, pn, кг/м3 7710                  
Плотность стали 38ХА, pn, кг/м3 7850   7800       7650      
Плотность стали 38ХН3МФА, pn, кг/м3 7900                  
Плотность стали 40Г, pn, кг/м3 7810                  
Плотность стали 40Г2, pn, кг/м3 7800                  
Плотность стали 40Х, pn, кг/м3 7850   7800     7650        
Плотность стали 40ХН, pn, кг/м3 7820 7800 7710 7840 7700          
Плотность стали 40ХС, pn, кг/м3 7740 7720 7690   7620   7540      
Плотность стали 40ХФА, pn, кг/м3 7810                  
Плотность стали 45Г2, pn, кг/м3 7810                  
Плотность стали 45Х, pn, кг/м3 7820                  
Плотность стали 45ХН, pn, кг/м3 7820                  
Плотность стали 50Г, pn, кг/м3 7810                  
Плотность стали 50Г2, pn, кг/м3 7500                  
Плотность стали 50Х, pn, кг/м3 7820                  
Плотность стали 50ХН, pn, кг/м3 7860                  

Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали

Array
(
    [TAGS] => 
    [~TAGS] => 
    [ID] => 99172
    [~ID] => 99172
    [NAME] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали
    [~NAME] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [DETAIL_TEXT] => 

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь - это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй — аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК — это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в «нержавейке» никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

[~DETAIL_TEXT] =>

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь — это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй — аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК — это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в «нержавейке» никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [~PREVIEW_TEXT] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 15. 02.2019 14:19:50 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2019 14:19:50 [ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [~ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99172/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99172/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => plotnost_stali_v_kg_m3_uglerodistye_i_legirovannye_stali [~CODE] => plotnost_stali_v_kg_m3_uglerodistye_i_legirovannye_stali [EXTERNAL_ID] => 99172 [~EXTERNAL_ID] => 99172 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 15.02.2019 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_META_KEYWORDS] => плотность стали в кг/м3. углеродистые и легированные стали [SECTION_META_DESCRIPTION] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [SECTION_PAGE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_KEYWORDS] => плотность стали в кг/м3. углеродистые и легированные стали [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали ) [FIELDS] => Array ( [TAGS] => ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 1 [~ID] => 1 [TIMESTAMP_X] => 15. 02.2016 17:09:48 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [NAME] => Пресс-центр [~NAME] => Пресс-центр [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => clothes_news_s1 [~XML_ID] => clothes_news_s1 [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 1 [~VERSION] => 1 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Новости [~ELEMENTS_NAME] => Новости [ELEMENT_NAME] => Новость [~ELEMENT_NAME] => Новость [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www. alfa-industry.ru [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 115 [~ID] => 115 [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [MODIFIED_BY] => 2 [~MODIFIED_BY] => 2 [DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [~DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [CREATED_BY] => 1 [~CREATED_BY] => 1 [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [GLOBAL_ACTIVE] => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [NAME] => Технические статьи [~NAME] => Технические статьи [PICTURE] => [~PICTURE] => [LEFT_MARGIN] => 21 [~LEFT_MARGIN] => 21 [RIGHT_MARGIN] => 22 [~RIGHT_MARGIN] => 22 [DEPTH_LEVEL] => 1 [~DEPTH_LEVEL] => 1 [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [~SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [CODE] => [~CODE] => [XML_ID] => 115 [~XML_ID] => 115 [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [~SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [EXTERNAL_ID] => 115 [~EXTERNAL_ID] => 115 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Технические статьи [SECTION_META_KEYWORDS] => технические статьи [SECTION_META_DESCRIPTION] => [SECTION_PAGE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_KEYWORDS] => технические статьи [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи ) ) ) ) [SECTION_URL] => /news/115/ ) Плотность стали в кг/м3. Углеродистые и легированные стали

15.02.2019

Сталь является самым распространенным в промышленности металлическим материалом, на основе которого изготавливают конструкции и инструменты с заданными свойствами. В зависимости от назначения этого материала изменяются многие его физические свойства, включая плотность. В данной статье рассмотрим, какой обладает плотностью сталь в кг/м3.

Что такое сталь, и какой она бывает?

Прежде чем приводить таблицы плотность стали в кг/м3, познакомимся с самим материалом. Сталью в металлургии называют сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,1 атомных процентов. Если углерода будет больше, то начинает образовываться графит в системе, что приводит к резкому изменению свойств сплава. В частности, увеличивается его твердость и хрупкость, и уменьшается пластичность. Если углерода больше, чем 2,1 %, то сплав называется чугуном.

Следует понимать главную вещь, что сталь — это сплав железа с другими элементами, которые выступают в качестве примесей. Если железо становится не основным компонентом, тогда такой сплав сталью не является.

Стали бывают самые разные. Так, низкое содержание углерода приводит к образованию класса конструкционных материалов. Более высокое его содержание образует класс инструментальных сталей. Помимо углеродистых, существуют легированные разными элементами материалы. Например, добавление больше 13% хрома приводит к образованию нержавеющих материалов, а большое содержание молибдена и вольфрама образует класс режущих сталей.

От чего зависит плотность стали?

Существует ряд факторов, которые определяют плотность стали в кг/м3. К ним относятся следующие:

  • плотность собственно железа для данной кристаллической решетки;
  • количество и тип примесей;
  • наличие фаз.

Из названных факторов первый является самым главным, поскольку именно железо является основой рассматриваемых сплавов. Как известно, оно может существовать в двух кристаллических решетках: ОЦК (объемно-центрированная кубическая) и ГЦК (гранецентрированная кубическая).

Первый тип решетки образует, так называемые ферритные стали, второй — аустенитные. Решетка ГЦК является плотноупакованной, в то время как ОЦК — это более рыхлая упаковка атомов. Тем не менее плотность ферритных сталей, как правило, выше, чем аустенитных. Причина этого проста, дело в том, что ГЦК является стабильной структурой только при высоких температурах для чистого железа, а все металлы при нагреве сильно расширяются. Последнее приводит к падению плотности.

Стали углеродистые

Чему равна плотность стали углеродистой? В общем можно сказать, что она немного ниже плотности чистого ОЦК железа (7874 кг/м3). Это незначительное уменьшение связано с тем, что углерод в ОЦК решетке занимает октаэдрические поры. Плотность самого углерода в структурах алмаза и графита очень низкая, поэтому его добавка к железу уменьшает его среднюю плотность. Поскольку атомы углерода занимают большие октаэдрические поры, то они незначительно увеличивают средний параметр решетки, что сказывается на небольшом снижении рассматриваемого показателя. Ниже приведена таблица плотности стали в кг/м3 в зависимости от марки и температуры.

Легированные стали

Как было сказано, к ним относятся любые сплавы на основе железа, которые, помимо углерода, содержат другие элементы, например, хром, никель, вольфрам, ванадий и так далее. Так, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9, содержащей, помимо хрома, никель, при комнатной температуре составляет 7900 кг/м3, что выше, чем у чистого ОЦК железа. Если в «нержавейке» никеля не будет, то ее плотность окажется ниже, чем у чистого железа, поскольку атом хрома легче железного.

Самыми плотными являются быстрорежущие стали. Они содержат в больших количествах такие тяжелые металлы, как молибден и вольфрам. Плотность их может достигать 8800 кг/м3.

Источник:  fb.ru

Просмотров: 497


Плотность от температуры для различных марок сталей и сплавов

Поиск и выбор плотности для различных марок сталей и сплавов по таблице, при указанных температурах °C. В таблице использованы справочники [1, 2].

Для выбора марок стали следует пользоваться системой поиска по таблице.

Плотность γ, кг/м3 от температуры

Марка стали, сплава20°C100°C200°C300°C400°C500°C600°C700°C800°C900°C
Ст3сп7820
087871784678147781774577087668762875987602
08кп7871784678147781774577087668762875987602
107856783278007765773076927653761375827598
10кп7856783278007765773076927653761375827594
157850782777947759772476877648761175997584
15кп7850782777947759772476877648761175997584
207859783478037770773676997659761776247600
20кп783478037770773676997659761776247600
257820
307850

ПЛОТНОСТЬ нержавеющей стали | плотность 12х18н10т, aisi 304 и др

Нержавеющая сталь — это тот же самый сплав железа и углерода, но с добавлением легирующих элементов. В зависимости от того, что туда было добавлено изменяются характеристики металла, в том числе и плотность.

Если говорить в целом, то плотность нержавеющей стали колеблется от 7701—7900 кг/м³, более подробная информация представлена в таблицах ниже.

Сталь (кг/м3)при температуре 20 °С
06ХН28МДТ7960
08Х18Г8Н2Т7700
08Х22Н6Т7700
10Х14АГ157900
10Х17Н13М2Т7900
12Х18Н10Т7900
15Х287630
17Х18Н97850
25Х13Н27680
95Х187750
Марка стали (ЖАРОПРОЧНЫЕ)температура испытания, °C
20°100°200°300°400°500°700°800°900°
08Х13776077407710
08Х17Т7700
08Х18Н107850
08Х18Н10Т7900
10Х14Г14Н4Т7800
12Х13772077007670764076207580752074907500
12Х177720
12Х18Н12Т7900787078307780774077007610
12Х18Н9 (aisi 304)790078607820778077407690760075607510
12Х18Н9Т790078607820778077407690760075607510
14Х17Н27750
15Х25Т7600

Как рассчитывается плотность?

Для этого достаточно умножить ширину на высоту и на толщину. Полученное число множим на 7,85 (теоретический, удельный вес)

Особенности 12Х18Н10Т

Имеет высокую коррозионную стойкость, жаропрочна. Повсеместно используется в промышленности. Отлично калится: при температуре 1030 — 1100 oC (охлаждать в воде). Ковать можно при 1200°С. Имеет предел выносливости σ-1=279 МПа, n=107

Плотность нержавеющей стали 12Х18Н10Т равна 7900 или, говоря по другому: 7,9 · 10³ кг/м³.

aisi 304

p=8 г/см.куб или 7.93

Отлично “варится”, имеет высокую пластичность и стойкость к коррозии. Из неё делают раковины и прочее оборудование для общепита. Благодаря жаропрочности часто применяется в строительстве и для создания различных резервуаров. Сопротивляемость кислотам.

Видео, рассказывающее об этапах производства.

Таблица плотности стали, золота, серебра, палладия и платины

Таблица «Плотность стали и драгоценных металлов», плотность металлов показана в возрастающей последовательности.

Металл
Символ
Плотность кг/м³
Плотность г/см³
СТАЛЬ
STEEL
7800 кг/м3
7,8 г/cм3
СЕРЕБРО
SILVER
10500 кг/м3
10,5 г/cм3
ПАЛЛАДИЙ
PALLADIUM
12020 кг/м3
12,02 г/cм3
РОДИЙ
RHODIUM
12410 кг/м3
12,41г/cм3
РУТЕНИЙ
RUTHENIUM
12450 кг/м3
12,45г/cм3
ЗОЛОТО
GOLD
19300 кг/м3
19,3г/cм3
ПЛАТИНА
PLATINUM
21500 кг/м3
21,5г/cм3
ИРИДИЙ
IRIDIUM
22650 кг/м3
22,65г/cм3

Определение плотности

Плотность — это отношение массы тела (веса предмета) к его площади или объему.


В чем измеряется плотность

Единицы измерения плотности металлов в международной системе измерения — это кг/м³ и г/см³.


Мы не случайно сравниваем плотность драгоценных металлов и плотность стали. Сегодня ювелирные изделия из нержавеющей стали на пике популярности. Такие изделия достаточно практичны и неприхотливы в уходе, а цена настолько заманчива, что ювелирная сталь успешно конкурирует с серебром и даже платиной. Более того, внешне не представляется возможным отличить ювелирное изделие из нержавеющей стали от украшения из платины, серебра, палладия или белого золота. Взгляните на фото.

1.Cталь. 2.Серебро 3.Белое золото 4.Платина 5.Палладий

Все эти изделия роднит светло-серебристый цвет и блеск. Так вот отличительной особенностью сравниваемых металлов является именно плотность, которая оказывает непосредственное влияние на вес ювелирного изделия.

Негласное правило: ювелирное изделие из стали всегда будет легче украшения из представленных драгоценных металлов. При сравнении украшений в одной весовой категории.


Клейма ювелирных металлов — второй отличительный признак

Определить, какой перед Вами металл, можно также по клейму. Для этого необходимо знать стандарты проб драгоценных металлов, как российские (украинские) так и зарубежные. Т.к. в различных странах пробы благородных металлов могут отличаться, не говоря уже о грубом нарушении законодательства и прав потребителя – подделке ювелирных изделий.

На представленных выше фотографиях можно разглядеть отличительные маркировки металлов. Для стали – steel (иногда можно встретить конкретную марку стали, например, L316), для серебра – 925 проба, для белого золота — 585 проба, для платины – 950 проба, для палладия – также 950 проба. Обратите внимание, маркировка платины — Pt и палладия – PD, — говорит нам об импортном изделии.

Как отличается золото от платины по плотности — в продолжение темы проиллюстрирован пример с обручальными кольцами из золота и платины.

Читайте также:

Температура плавления золота и других драгоценных металлов

Твердость золота и других драгоценных металлов

Плотность нержавеющей стали

— Dongshang Stainless

Плотность нержавеющей стали относится к массе вещества на единицу объема, это одно из типичных свойств нержавеющей стали, обычно плотность нержавеющей стали колеблется от 7600 кг / м3 до 8000 кг / м3 .

Нержавеющая сталь — широко используемый материал, содержащий не менее 10,5% хрома и других элементов, добавленных для формирования структуры нержавеющей стали, эти элементы содержат углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, никель, молибден, титан и медь, это отмечена как высокая прочность и отличная коррозионная стойкость.

Плотность изменяется в зависимости от изменения этих элементов сплава, разное содержание сплава имеет разное значение плотности, даже если это один и тот же сорт, трудно рассчитать точные значения плотности, теоретическая плотность Значение приведено ниже для справки.

Таблица плотности нержавеющей стали

МАРКА ПЛОТНОСТЬ (G / CM 3 ) ПЛОТНОСТЬ (кг / м 3 ) ПЛОТНОСТЬ 3 фунт / дюйм )
201
202
301
302
303
304
304L
304LN
305
321
7.93 7930 0,286
309S
310S
316
316L
316Ti
316LN
317
317L
347
7,98 7980 0,288
904L 79,98 0,288
2205
S31803
7,80 7800 0,282
S32750 7,85 7850 0,284
403
410
410S
416
7,875 7750 0,280
440A 7,74 7740 0,280
440C 7,62 7620 0,275
420 7,73 7730 0,29
439
430
430F
7,70 7700 0,278
434 7,74 7740 0,280
444 7. 75 7750 0,280
405 7,72 7720 0,279

* Эти значения плотности приведены для стандартных условий температуры и давления.

Нержавеющая сталь 304 и 316 плотности

304 и 316 являются наиболее часто используемыми сортами нержавеющей стали, их плотности не одинаковы, это зависит от химического состава и содержания, плотность нержавеющей стали 304 составляет 7930 кг / м3, плотность 316 составляет 7980 кг / м3, поэтому при расчете нержавеющей стали вес, он отличается для нержавеющей стали 304 и 316.

Преобразование плотности нержавеющей стали, кг / м3, г / см3 и фунт / дюйм3

Плотность нержавеющей стали рассчитывается путем деления массы на объем, обычно измеряемый в г / см3, кг / м3 и фунтах / дюйм3, каждая единица может быть преобразована в другие единицы.

Преобразование : 1 кг / м3 = 0,001 г / см3 = 1000 г / м3 = 0,000036127292 фунт / дюйм3.

Зависимость плотности от температуры и давления

Плотность нержавеющей стали варьируется путем изменения температуры или давления. Как правило, повышение температуры снижает плотность, увеличение давления всегда увеличивает плотность.

Расчет веса нержавеющей стали

Расчет веса нержавеющей стали

зависит от плотности, чем выше плотность, тем больше вес, поэтому материал из нержавеющей стали 304 немного легче, чем нержавеющая сталь 316 при тех же условиях.

Существуют формулы для трубных и плоских изделий из нержавеющей стали для расчета веса, формы из нержавеющей стали включают трубы, пластины, стержни и другие.

Таблица свойств материалов для конструкционной стали S235, S275, S355, S420

Расчетные значения свойств материала конструкционной стали

Номинальные значения предела текучести и предела прочности конструкционной стали

Для расчета конструкций в соответствии с Еврокодом 3 (EN1993-1-1) номинальные значения предела текучести f y и предела прочности f u для конструкционной стали получены как упрощение из EN1993-1. -1 Таблица 3.1, который воспроизведен выше в табличном формате.

Предоставленные значения для f y и f u являются номинальными значениями. При проектировании конструкции применяются соответствующие коэффициенты запаса прочности, такие как коэффициенты γ M0 , γ M1 , γ M2 и т. Д. В соответствии с EN1993-1-1 §6.1.

Классы стали определены в соответствующих стандартах:

  • EN 10025-2 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей.Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей

  • EN 10025-3 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нормализованного проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей

  • EN 10025-4 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки термомеханического проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей

  • EN 10025-5 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки конструкционных сталей повышенной стойкости к атмосферной коррозии

  • EN 10025-6 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии

  • EN 10210-1 Профили конструкционные полые горячекатаные из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические условия поставки

  • EN 10219-1 Холодногнутые сварные полые профили конструкционные из нелегированных и мелкозернистых сталей.Технические условия поставки

Удельный вес и плотность конструкционной стали

Удельный вес конструкционной стали указан в стандарте проектирования EN 1991-1-1, таблица A.4, между 77,0 кН / м 3 и 78,5 кН / м 3 . При проектировании конструкций принято считать, что удельный вес конструкционной стали равен γ = 78,5 кН / м 3 , а плотность конструкционной стали приблизительно ρ = 7850 кг / м 3 .

Модуль упругости конструкционной стали

Модуль упругости (модуль Юнга) конструкционной стали указан в стандарте проектирования EN 1993-1-1, раздел 3.2.6. При проектировании конструкции модуль упругости конструкционной стали принят как E = 210000 МПа.

Расчетные значения дополнительных механических свойств материала конструкционной стали

Согласно EN1993-1-1 §3.2.6, расчетные значения свойств материала и коэффициентов для конструкционной стали составляют:

Модуль упругости (модуль Юнга):
E = 210000 МПа
Модуль сдвига:
G = E / [2⋅ (1 + ν )] = 80769 МПа ≈ 81000 МПа
Коэффициент Пуассона в диапазоне упругости:
ν = 0.30
Коэффициент линейного теплового расширения:
α = 12 × 10 -6 ° K -1

Согласно EN1991-1-3 §3. 2.6, для расчета структурных эффектов неравных температур в композитных бетонно-стальных конструкциях согласно EN 1994 коэффициент линейного теплового расширения может быть принят равным α = 10 × 10 -6 ° K -1 , т.е. такой же, как коэффициент теплового расширения бетона.

BY: AHF ДОКУМЕНТ № : L j: = 12,2 м 1025 кг м Плотность стали ρs: = 7850 кг м Толщина морского роста tm: = Толщина антикоррозионного покрытия tce: = 4 мм.

ШЛАНГ, ТРУБКА И ЗАЖИМ ДЛЯ ТРУБ

Ч / Б шланг, трубка и зажим стр. 24/6/08 9:28 AM Страница 2 ШЛАНГ, ТРУБКА И ТРУБНЫЕ ЗАЖИМЫ СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 Конструкция 3 Применение 3 Монтаж 3 Стандартные зажимы (HRL) Компоновки 4 Размеры

Подробнее

Обеспечение потока и работоспособность

Обеспечение потока и работоспособность Эрозия из-за добычи песка Дата Название компании Обзор 1. Что вызывает эрозию? 2. Добыча и транспортировка песка 3. Обработка песка 4. Контрольно-измерительные приборы / мониторинг песка

Подробнее

Набор задач плавучести

Набор задач по плавучести 1) Камень весит 105 фунтов в воздухе. Когда он погружен в воду, он весит 67,0 фунта. Найдите объем и удельный вес камня. (Удельный вес объекта: отношение плотности объекта

Подробнее

ГОСТ 632-80 КОЖУХ И МУФТЫ.

ГОСТ 632-80 КОЖУХ И МУФТЫ Кожухи по настоящему стандарту должны быть бесшовными, с круглой резьбой и резьбой-контрпрессом (кожух типа ОТТМ), с герметичным резьбовым соединением (кожух типа ОТТГ) и соответствующими муфтами;

Подробнее

Бетонные трубы.Бетонные трубы

Различные типы, производимые и поставляемые компанией Wolfman 1. Данные Бетонные трубы всех типов производятся компанией Wolfman в соответствии с IS-27 (май 2010 г. ). IS 27 — это израильский стандарт, который принял

Подробнее

Магистральные кабели. www.teletronik.com

Магистральные кабели www.teletronik.com Краткое введение Коаксиальный кабель серии Teletronik TC был разработан для удовлетворения растущих потребностей широкополосных сетей завтрашнего дня.Кабель серии TC имеет высочайшую надежность

Подробнее

Полиэтиленовая напорная труба

-25 Pipe Systems Преимущества Трубы из полиэтилена — это экономичное решение широкого спектра проблем с трубопроводами в муниципальных, промышленных, морских, горнодобывающих и сельскохозяйственных областях. Доказано

Подробнее

Решение для домашнего задания №1

Решение домашнего задания # 1 Глава 2: Вопросы с несколькими вариантами ответов (2.5, 2.6, 2. 8, 2.11) 2.5 Какие из следующих типов облигаций классифицируются как первичные (более одной)? (а) ковалентная связь, (б) водород

Подробнее

Hydrophobe VII., Лиссабон

Hydrophobe VII., Лиссабон Водоотталкивающая обработка строительных материалов в термальных ваннах Дебрецен, Венгрия Геотермальный потенциал в ЕС Большой университет Яноша в Дебрецене, факультет термальных ванн

Подробнее

Принадлежности для станков GF и RA

Орбитальные станки для резки и снятия фасок для технологических трубопроводов высокой чистоты www.orbitalum.com Принадлежности для станков GF и RA Торговая марка ITW Orbital Cutting & Welding 23 www.orbitalum.com Орбитальная резка и снятие фаски

Подробнее

ЧАСТЬ 5: СЛИВ СТОЧНЫХ ВОД

Уполномоченный: Менеджер отдела городского водоснабжения Страница 1 из 15 ЧАСТЬ 5: СЛИВ СТОЧНЫХ ВОД 5.1 ВВЕДЕНИЕ В данном Руководстве изложены основные принципы проектирования отвода сточных вод. Пока какое-то строительство

Подробнее

Проблемы сажи и накипи

ДокторAlbrecht Kaupp Page 1 Проблемы сажи и накипи Проблема Сажа и накипь не только увеличивают потребление энергии, но также являются основной причиной выхода труб из строя. Цели обучения Понимание последствий

Подробнее

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ БАНК ИНДИИ.

Страница 1 из 5 B ГОСУДАРСТВЕННЫЙ БАНК ИНДИИ САНИТАРНО-САНТЕХНИЧЕСКОГО И ДРЕНАЖА. ПРЕДЛАГАЕМЫЙ ИНСТИТУТ ПО ОБУЧЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ СЕЛЬСКИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВ В RAIGARH IN C.G. БУНГАЛО ДИРЕКТОРА ГРАФИК ПРЕДМЕТОВ-САНТЕХНИЧЕСКИХ И САНИТАРНЫХ РАБОТ 1

Подробнее

КОНРАД.Гибридный фанкойл серии

Серия гибридных фанкойлов KONRAD Konrad — это инновационный радиатор, который охлаждает и согревает. Действительно, летом он остывает, а зимой греет; но делает это с несравненной тишиной. Спасибо

Подробнее

Раскройные рамы для резки труб и снятия фасок

Раскройные трубы для резки труб и снятия фасок Кто мы одна компания, полная поддержка, комплексные решения Уже более века Hydratight предлагает решения мирового класса для болтовых соединений и продолжает устанавливать международный стандарт

Подробнее

МАТЕРИАЛЫ И МЕХАНИКА ГИБКИ

ГЛАВА Проектирование железобетонных конструкций Пятое издание МАТЕРИАЛЫ И МЕХАНИЗМЫ ИЗГИБА A.Школа инженеров им. Дж. Ларка, Департамент гражданской и экологической инженерии, часть I, проектирование и анализ бетона b FALL

Подробнее

НАКЛАДКА HYLINER AKS HDPE

ФУТБОЛКА HYLINER AKS HDPE ДЛЯ БЕТОННЫХ ТРУБ Изготовлена ​​из HDPE Доступны в белом и черном цвете Листы шириной до 3 м D1.12 Футеровка HyLiner AKS HDPE для бетонных труб Октябрь 2013 г. 0800 WE PIPE (93 7473)

Подробнее

Муфты для труб из ковкого чугуна

J-9 Pipe 1 2 Прямые и переходные трубы Ductile предлагают простой и экономичный способ соединения, независимо от того, имеют ли они одинаковый номинал и / или тип или разные на каждой муфте.муфты подходят для большей части вашего

Подробнее

Официальный документ NPCA по плавучести

Официальный документ NPCA по плавучести Раздел 1 — Руководство по плавучести 1.1 Введение Под плавучестью понимается тенденция жидкости оказывать поддерживающую восходящую силу на тело, помещенное в жидкость (например, жидкость или газ).

Подробнее

Серия антивандальных клавиатур

Модель №.LBKP35900 / LBKP35900E (доступно шифрование) Интерфейс: PS2, доступно USB. Размеры: 100 мм x 91,5 мм Количество клавиш: 16 клавиш, высококачественная нержавеющая сталь. Вес: 0,75 кг. Все языки версии

Подробнее

ElastoFlake и ElastoTec

ElastoFlake и ElastoTec Relining Group 02 Революционное литье под давлением ElastoFlake, новый материал от Relining Group, представляет собой полимерно-пластиковую массу, предназначенную для литья под давлением, которая была разработана

Подробнее

ОБЪЕМ И ПОВЕРХНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

ОБЪЕМ И ПОВЕРХНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Q.1. Найдите общую площадь и объем прямоугольного твердого тела (кубоида) размером 1 м на 50 см на 0,5 м. 50 1 Отв. Длина куба l = 1 м, Ширина куба, b

Подробнее

Бурильная труба Vrtné trubky

Бурильная труба Vrtné trubky VRTNÉ ROURY — zušlechtěné závity — vysoká kvalita těla roury — svařeno třením — высокая přímost vrtných tyčí — závity dle STN, API, DIN a GOST — délání zkání pá Подробнее

Статья 402.ШТОРМОВЫЕ КАНАЛЫ

402.02 Раздел 402. ЛИВОКАНАЛЫ 402.01. Описание. Эта работа состоит из строительства ливневой канализации необходимого размера и класса, включая выемку грунта, закладку и засыпку. 402.02. Материалы. Обеспечить

Подробнее

Резиновые прессовые уплотнения GPD

Резиновые прессовые уплотнения GPD Лидер в идеях SYSTEM-TECHNIK Конструкция резиновых прессовых уплотнений GPD Доступны с толщиной резины 30 мм для герметизации от воды без давления и толщиной резины 60 мм

Подробнее

Гильза SPR PE, армированная сталью

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ SPR PE Релайн футеровки, армированной сталью, сделано правильно Contech — ваш единственный поставщик услуг по восстановлению санитарных и ливневых коллекторов, водопропускных труб и мостов.Contech Engineered Solutions имеет

Подробнее

Пластиковая подкладка Roschütz

Пластиковая футеровка от Roschütz для первоклассной защиты от коррозии полых деталей Высококачественная защита от коррозии полых деталей Покрытие полых деталей тефлоном, PFA, Tefzel, Halar — одобрено для использования внутри помещений

Подробнее

Глава 16. Измерение цилиндра

335 Глава 16 16.1 Цилиндр: твердая поверхность, образованная линией, движущейся параллельно фиксированной линии, а ее конец описывает замкнутую фигуру на плоскости, называется цилиндром. Цилиндр предельный

Подробнее

ОБРАТНЫЕ И ЗАПОРНЫЕ КЛАПАНЫ

RUR UK NON RTURN & P VVS RUR UK Оригинальные и эластичные резиновые патрубки и вставки ВВЕДЕНИЕ P VVS Основное применение откидных клапанов — дренаж поверхностных вод, связанных с рекой,

Подробнее

Канализационная труба с уплотнением Royal Seal

Разборная канализационная труба Royal Seal Разборная канализационная труба Royal Seal Разборная канализационная труба Royal Seal с нашей специально разработанной прокладкой Double Seal Locked-In (DSLI) представляет собой чрезвычайно прочную трубу с герметичностью

Подробнее

Погружные нагреватели с резьбовыми пробками

Обзор погружных нагревателей Погружные нагреватели состоят из изогнутых трубчатых элементов, припаянных или приваренных к резьбовой пробке, и снабжены клеммными коробками для электрических соединений.Погружные нагреватели

Подробнее

CFD Анализ потерь давления и скоростей отложений в горизонтальных кольцевых трубах

Оценка потерь давления и скоростей отложений имеет жизненно важное значение при гидравлическом проектировании кольцевых буровых скважин в нефтяной промышленности. В настоящем исследовании исследуется влияние скорости жидкости, типа жидкости, размера частиц, концентрации частиц, скорости вращения бурильной колонны и эксцентриситета на потери давления и условия осаждения с использованием вычислительной гидродинамики (CFD).Эксцентриситет бурильной трубы варьируется в диапазоне 0–75%, и она вращается вокруг собственной оси со скоростью 0–150 об / мин. Отношение диаметров смоделированной скважины составляет 0,56. Экспериментальные данные подтвердили правильность текущей CFD-модели, разработанной на платформе ANSYS 16.2.

1. Введение

В нефтяной промышленности прогнозирование потерь давления на трение и условий оседания для транспортировки буровых растворов в кольцевых зазорах важны для буровых работ. Неточные прогнозы могут привести к ряду дорогостоящих проблем при бурении.Несколько примеров таких проблем: потеря циркуляции, выбросы, закупорка, износ, истирание и неправильный выбор мощности буровой установки. Существующие эмпирические модели становятся менее точными, поскольку они включают множество упрощенных предположений. Моделирование CFD помогает свести к минимуму такие предположения за счет использования основанных на физике уравнений Навье – Стокса для моделирования гидродинамики системы потока. Текущая работа сосредоточена на разработке комплексной модели CFD, которая способна учитывать влияние всех важных параметров бурения, таких как скорость жидкости, тип жидкости, размер частиц, концентрация частиц, скорость вращения бурильных труб и эксцентриситет бурильных труб.

2. Обзор литературы

Оценка потери давления в затрубном пространстве более трудна по сравнению с потоком в трубе из-за сложностей в гидравлике, возникающих из-за сложной геометрии [1, 2]. С эмпирической точки зрения проблема обычно решается заменой диаметра трубы в моделях потока трубы на «эффективный диаметр» кольцевого пространства. На сегодняшний день предложен ряд определений «эффективного диаметра». Однако трудно выбрать определение для полевого приложения, поскольку оно было разработано и / или применено эмпирически.Сравнение нескольких определений при прогнозировании потерь давления представлено Anifowoshe и Osisanya [3]. Другими проблемами, которые затрудняют оценку потерь давления в буровых скважинах, являются эксцентриситет и скорость вращения внутренней бурильной трубы. Было проведено множество исследований течения неньютоновских жидкостей в кольцевом пространстве с целью введения эмпирических / аналитических моделей, которые позволяют учесть эти эффекты [1, 3–10]. Результаты предыдущих исследований показывают, что потери кольцевого давления для неньютоновских (степенных) жидкостей, текущих в буровой скважине, зависят от скорости вращения бурильной трубы, свойств жидкости, режимов потока (ламинарный / переходный / турбулентный), отношения диаметров, эксцентриситета. , и эквивалентная гидродинамическая шероховатость.

Использование коммерчески доступных пакетов CFD, таких как ANSYS FLUENT, для прогнозирования потерь давления при транспортировке буровых растворов по затрубному пространству — сравнительно новый подход. Соргун и Озбайоглу [9] продемонстрировали лучшую производительность модели CFD по сравнению с существующими эмпирическими моделями при прогнозировании потерь давления на трение. Соргун [8] исследовал влияние эксцентриситета трубы на потерю давления, тангенциальную скорость, осевую скорость и эффективную вязкость с помощью CFD. Erge et al.[6] представили подход к моделированию CFD, который применим для оценки потерь давления на трение в эксцентрическом кольцевом пространстве с вращением внутренней трубы при циркуляции жидкостей с законом степенного текучести. Однако большинство этих исследований CFD ограничивалось ламинарным потоком одной фазы в гидродинамически гладких кольцевых зонах.

Кольцевой поток буровых растворов, содержащих шлам, т. Е. Шлам, изучен недостаточно. Примеры работ в области кольцевого течения шламов можно найти в ссылках [11–14].В центре внимания этих исследований было понимание гидродинамики потока пульпы в затрубном пространстве на основе экспериментов в реальном времени и создание эмпирических моделей на основе анализа данных. В последнее время различные исследователи [15–17] использовали CFD для изучения транспортировки суспензии в кольцевых зазорах. Ofei [15] исследовал влияние реологических параметров несущих жидкостей на скорость твердого тела. Соргун и Улкер [16] сравнили прогнозы потерь давления, полученные с помощью искусственной нейронной сети (ИНС) и CFD.Оба метода дали сопоставимые результаты. Sun et al. [17] изучали влияние наклона, скорости вращения и расхода на распределение концентрации твердых веществ и потерю давления на трение. Подобно работам с однофазным кольцевым потоком, большинство этих исследований CFD ограничивались условиями ламинарного потока суспензии.

3. Методы
3.1. CFD-моделирование

В данной работе CFD-модель кольцевого потока шлама разработана с использованием ANSYS Fluent 16.2 платформа. Следуя предыдущим работам [18–20], мультижидкостная гранулированная модель используется для описания поведения потока жидко-твердой смеси. Детализированная версия модели Эйлера выбрана в качестве многофазной модели (Приложение C). Это связано с тем, что для этого исследования предполагается использовать высокую объемную долю твердого вещества, а гранулированная версия отражает гидродинамику суспензий с высокой концентрацией, состоящих из различных размеров зерен. Это позволяет моделировать несколько отдельных, но взаимодействующих фаз. Фазы могут быть жидкостями, газами или твердыми телами практически в любой комбинации.Для каждой фазы используется эйлерово-лагранжевое рассмотрение, в отличие от эйлеро-лагранжевой обработки, которое используется для модели дискретной фазы.

Описание многофазного потока как взаимопроникающих континуумов включает концепцию фазовых объемных долей, которые представляют пространство, занимаемое каждой фазой. Каждая фаза индивидуально удовлетворяет законам сохранения массы и количества движения. Уравнения сохранения модифицируются путем усреднения локального мгновенного баланса для каждой из фаз [21] или с использованием подхода теории смеси [22].Подробное описание приведено в Приложении A.

Для многофазных расчетов Эйлера используется алгоритм SIMPLE (PC-SIMPLE) с фазовой связью для связи давления и скорости. PC-SIMPLE — это расширение алгоритма SIMPLE на многофазные потоки [23, 24]. Связанные по фазам скорости решаются раздельно. Блочная алгебраическая многосеточная схема, используемая решателем на основе плотности, используется для решения векторного уравнения, образованного компонентами скорости всех фаз одновременно [25].Затем строится уравнение поправки на давление на основе непрерывности общего объема. Затем давление и скорости корректируются, чтобы удовлетворить ограничениям непрерывности.

Чтобы гарантировать стабильность и сходимость итерационного процесса, для уравнения импульса использовалась дискретизация против ветра второго порядка, а для объемной доли, турбулентной кинетической энергии и ее диссипации использовалась первая дискретизация против ветра. Восходящий поток относится к номинальной стоимости, полученной из величин в ячейке выше по потоку или «против ветра» относительно направления нормальной скорости.Когда требуется точность первого порядка, количества на гранях ячеек определяются, предполагая, что значения центра ячейки любой переменной поля представляют среднее значение ячейки и сохраняются во всей ячейке; количества на грани идентичны количеству ячеек. Таким образом, номинальная стоимость устанавливается равной значению центра ячейки восходящей ячейки, когда выбирается восходящая намотка первого порядка. Напротив, когда требуется точность второго порядка или обратная перемотка второго порядка, величины на гранях ячеек вычисляются с использованием подхода многомерной линейной реконструкции [26].При таком подходе точность более высокого порядка достигается на гранях ячейки за счет расширения в ряд Тейлора раствора с центром в ячейке вокруг центра тяжести ячейки. Полный процесс моделирования показан на рисунке 1.


3.2. Выбор модели турбулентности

Величины турбулентности для потока жидкости вычисляются с использованием модели напряжения Рейнольдса [27–29] (Приложение D). Отказавшись от гипотезы изотропной вихревой вязкости, RSM закрывает усредненные по Рейнольдсу уравнения Навье – Стокса, решая уравнения переноса для напряжений Рейнольдса вместе с уравнением для скорости диссипации [30].Здесь пять дополнительных уравнений переноса требуются в двумерных потоках, а семь дополнительных уравнений переноса необходимо решать в трехмерном пространстве (дополнительные подробности см. В Приложении B). Модель турбулентности была выбрана для текущей работы, анализируя относительную производительность различных моделей. Типичный пример анализа представлен на рисунке 2. На этом рисунке процентная разница относится к разнице в процентилях между экспериментальными измерениями потери давления и соответствующими прогнозами CFD.В большинстве случаев при использовании RSM разница составляла менее 10%. Список важных результатов представлен в таблице 1.



Ссылка Условия эксперимента % разница [100 (эксперимент – моделирование) / эксперимент]
RSM SST k ω Стандартный k ω Стандартный k ε

Kaushal et al.(2005) [31] Ориентация трубы: горизонтальная 8 15 17 17,48
Диаметр трубы: 0,0549 м
Материал конструкции трубы: нержавеющая сталь (плотность 8030 кг / м 3 , гладкая стенка)
Среда: однофазная вода (плотность: 998,2 кг / м 3 , вязкость: 0,001003 кг / мс)
Скорость жидкости: 2 м / с

Camçi (2003) [32] Ориентация кольцевого пространства: горизонтальная и концентрическая 9 17 20 23
Размеры кольцевого пространства: 0.Внутренний диаметр 0432 м, внешний диаметр 0,123 м
Материал конструкции: алюминий (гладкая стенка)
Среда: однофазная вода
Скорость жидкости: 0,2 м / с

Kelessidis et al. (2011) [33] Ориентация кольца: горизонтальное и концентрическое 8 13 16 22,2
Размеры кольца: внутренний диаметр 0,04 м, внешний диаметр 0,07 м
Материал конструкции: оргстекло ( гладкая стенка)
Среда: однофазная вода
Скорость жидкости: 1.12 м / с

Скударнов и др. (2004) [34] Ориентация трубы: горизонтальная −2 −2,8 −3 −3,2
Диаметр трубы: 0,023 м
Материал конструкции трубы: нержавеющая сталь (стенка шероховатость: 32 µ м)
Жидкость: двухфазная твердо-жидкая суспензия
Жидкость: вода (плотность: 998,2 кг / м 3 , вязкость: 0.001003 кг / мс)
Твердое тело: стеклянные сферы (двойные частицы с плотностями 2490 кг / м3 и 4200 кг / м3, смесь 50% на 50% по объему, диаметр частиц ( d м ): 140 µ м, объемная концентрация ( C v ): 15%)
Скорость жидкости: 1,724 м / с

Ozbelge and Beyaz (2001) [35] Кольцевое пространство ориентация: вертикальная и концентрическая −6 14 15 −15.1
Размеры кольцевого пространства: наружный диаметр 0,125 м, внутренний диаметр 0,025 м
Материал конструкции: нержавеющая сталь (плотность 8030 кг / м3, гладкая стенка)
Жидкость: двухфазная твердо-жидкая суспензия
Жидкость: вода (плотность 998,2 кг / м3, вязкость 0,001003 кг / мс)
Твердое вещество: полевой шпат (средний диаметр частиц 0,23 мм, средняя плотность 2500 кг / м3, объемная концентрация, Cv = 1,80%)
Скорость жидкости: 0.135 м / с

Ozbelge and Beyaz (2001) [35] Ориентация кольца: вертикальная и концентрическая −4 8 13 16
Размеры кольца: Внешний диаметр 0,125 м, внутренний диаметр 0,025 м
Материал конструкции: нержавеющая сталь (плотность 8030 кг / м3, гладкая стенка)
Среда: двухфазная твердо-жидкая суспензия
Жидкость: вода (плотность 998 .2 кг / м3, вязкость 0,001003 кг / мс)
Твердое вещество: полевой шпат (средний диаметр частиц 0,23 мм, средняя плотность 2500 кг / м3, объемная концентрация, Cv = 1,80%)
Скорость жидкости: 0,197 м / s

3.3. Исследование независимости длины

Длина области потока считается достаточно большой для достижения полностью развитого потока. Минимальная длина входа, учитываемая для развития потока, составляет 50 D h , где гидравлический диаметр D h = OD – ID [36, 37].Пример независимого от длины теста показан на рисунке 3. Результаты моделирования не зависели от длины через 3 м от входа.


3.4. Анализ сетки

Расчетные сетки для кольцевого участка генерируются с помощью ANSYS Fluent, и построение сетки завершается на основе надлежащей проверки независимости сетки. Множественные слои инфляции у стены добавляются как с внутренней, так и с внешней стен, чтобы более точно рассчитать характеристики различных параметров у стены.Напряжение сдвига между поверхностью стены и жидкостями намного выше, и это раздувание помогает создать более плотную сетку у стены. Пример распределения вычислительной сетки и проверки независимости сетки показан на рисунках 4 и 5. Независимые от сетки результаты могут быть получены для более чем 800000 узлов. Все результаты, представленные в данной работе, были получены с использованием около

0 узлов.


Значения безразмерного расстояния до стены ( y + ) были проверены во время генерации пристеночных ячеек с учетом требования сходимости y + для ячеек, прилегающих к стене.Значение y + зависит от напряжения сдвига стенки, плотности жидкости, гидравлического диаметра и молекулярной вязкости: где — расстояние от стенки до центра ячейки; , молекулярная вязкость; , плотность жидкости; и напряжение сдвига стенки. В конце концов, y + зависит от разрешения сетки и числа Рейнольдса потока. Стандартные функции стены обычно применимы, если в центре первой ячейки, примыкающей к стене, значение y + больше 30 [38].С учетом минимального требования ( y + > 30) значение y + в нашем исследовании поддерживалось выше 45.

3.4.1. Анализ скорости сходимости

Для завершения итерации была выбрана оптимальная скорость сходимости 10 −5 . На рисунке 6 показан пример анализа, использованного для определения оптимальной скорости сходимости в пределах 10 −6 –10 −4 . Результаты моделирования менялись, когда значение сходимости было больше 10 -5 .Однако для значений меньше 10 −5 результаты не изменились.


3.5. Проверка модели CFD

В качестве предварительного шага подход к моделированию CFD проверяется на основе данных, доступных в открытой литературе. Несколько примеров проверки представлены ниже.

3.6. Однофазный поток через Annuli

Наборы экспериментальных данных от Kelessidis et al. [33] и Camçi [32] сравниваются на рисунке 7 с предложенной моделью CFD.Геометрия взята из Kelessidis et al. (2011), где внутренний диаметр (ID) составляет 0,04 м, внешний диаметр (OD) составляет 0,07 м, а длина составляет 5 м (горизонтальные концентрические кольца). В качестве жидкости принимается вода, а материал стен — оргстекло (гидродинамически гладкая стенка, ε a = 0). В Camçi (2003) внутренний диаметр составляет 0,0432 м, внешний диаметр — 0,123 м, а длина — 5 м. Материал стен — алюминий (гладкая стенка).


На рисунке 7 график представляет собой логарифмический масштаб.Скорость увеличения градиента давления в логарифмическом масштабе почти линейна для обоих случаев. Средний процент ошибок моделирования по результатам Kelessidis et al. (2011) и Camçi (2003) составляют 9,88% и 8,46% соответственно, что указывает на очень хорошее согласие (по оценкам, ошибка экспериментальных данных составляет примерно ± 10%).

3,7. Двухфазный поток (твердое тело-жидкость) через кольцевые кольца

Профиль градиента давления (Па / м) потока водно-песчаной суспензии через вертикальные концентрические кольцевые кольца сравнивается с экспериментальными данными Озбельге и Беяз [35] на Рисунке 8.При моделировании CFD жидкая фаза рассматривается как вода (плотность 9982 кг / м 3 и вязкость 0,001003 кг / мс), а твердая фаза — как полевой шпат (средний диаметр частиц 0,23 мм и средняя плотность 2500 кг / м ). 3 ). Длина 5 м, внешний диаметр 0,125 м, внутренний диаметр 0,025 м, диапазон скорости на входе 0,0738–0,197 м / с, общий диапазон объемной концентрации суспензии 1,0–1,8% с размером зерна 0,23 мм ( d p ) рассматриваются как граничные условия.Для моделирования используется гладкая труба из нержавеющей стали (плотность 8030 кг / м 3 ). Предполагается, что труба расположена вертикально, т. Е. Учтено влияние силы тяжести, а ускорение силы тяжести направлено противоположно выходу. На стенках используется условие отсутствия проскальзывания жидкой и твердой фаз. На рисунке 9 показано сравнение смоделированного и экспериментального падения давления двухфазного трения в вертикальных кольцевых зазорах при разной скорости смеси и при разной объемной концентрации суспензии для среднего диаметра частиц песка 0,23 мм ( d p ).Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными значениями со средней ошибкой 2,62%.



4. Результаты и обсуждение

После достижения хорошей валидации предложенной модели с экспериментальными данными, выполняется параметрический анализ для наблюдения за влиянием изменения скорости потока, вращения бурильной трубы, эксцентриситета и размера частиц (подробно таблицы данных представлены в Приложении (A и B)). Параметры, использованные для анализа, представлены в таблице 2.


Параметры Значение / диапазоны Единица

Внешний диаметр 0.1143 м
Внутренний диаметр 0,0635 м
Длина 5 м
Шероховатость стенки 0 мм
Концентрация песка 5–20 %
Диаметр частиц песка 0,1–0,005 мм
Вращение внутренней трубы 0–150 об / мин
Эксцентриситет внутренней трубы 0–75 %
Водный эквивалент Число Рейнольдса Без единицы

4.1. Влияние скорости потока

Влияние потока жидкости на максимальную концентрацию в слое проанализировано на рисунках 10–13. В качестве рабочей жидкости используется вода со смесью частиц песка (шлам). Учитываются четыре различных условия с фиксированной концентрацией песка на входе (20%) и размером частиц песка (0,1 мм). Условия следующие: (i) Концентрические кольца со стационарной внутренней трубой (ii) Концентрические кольца с внутренней трубой, вращающейся на 150 об / мин (iii) эксцентрические кольца на 50% со стационарной внутренней трубой (iv) Эксцентрические кольца на 50% при внутренней трубе 150 об / мин





Из каждого случая анализа видно, что концентрация слоя у нижней стенки уменьшается при увеличении скорости потока.Из-за силы тяжести и горизонтальной ориентации частицы песка имеют тенденцию собираться у нижней стенки и создавать блокировку потока. Уменьшение потока усиливает процесс. На основе анализа установлено, что ниже числа Рейнольдса концентрация слоя у нижней стенки составляет более 25% во всех случаях, а когда она снижается, процентная доля превышает 50%. На рисунке 14 показано контурное распределение частиц песка при различных расходах. Условия эксплуатации взяты из рисунка 10.Контурное распределение поперечного сечения кольцевых колец на расстоянии 3 м от входа четко показывает влияние потока жидкости и силы тяжести на распределение концентрации.

4.2. Влияние вращения и эксцентриситета бурильной трубы

Внутренняя труба в кольцевом пространстве может влиять на потерю давления, изменяя ее эксцентриситет и вращение. Влияние вращения и эксцентриситета внутренней трубы показано на рисунках 9 и 15. Однофазная вода используется в качестве жидкости в этом анализе. На Рисунке 15 можно увидеть, что потеря давления увеличивается с увеличением скорости вращения, и эта тенденция одинакова при различных расходах.Учитывается стационарное вращение внутренней трубы на 50, 100 и 150 об / мин. Тенденция к увеличению выше при высоких расходах. Из-за увеличения скорости вращения частицы-частицы и частицы-стенки, столкновение и отскок увеличиваются, что приводит к более высокой потере давления.


На рисунке 9 показано влияние эксцентриситета внутренней трубы на потерю давления. На этом рисунке анализируются концентричность, эксцентриситет 25%, эксцентриситет 50% и эксцентриситет 75%. При фиксированном расходе (Re = 50000) с увеличением эксцентриситета внутренней трубы потеря давления уменьшается.Эта тенденция применима при стационарном состоянии внутренней трубы. При вращении внутренней трубы тенденция противоположная. Это изменение происходит из-за дополнительного столкновения, добавленного вращением трубы.

4.3. Влияние размера частиц

В потоке шлама размер частиц песка играет эффективную роль в блокировании частицами у нижней стенки горизонтальной кольцевой трубы. На Рисунке 16 анализируется влияние размера частиц песка на концентрической и неподвижной внутренней трубе при 5% концентрации песка на входе. С увеличением размера частиц песка отложение частиц у нижней стенки увеличивается, поскольку увеличивается вес отдельных частиц, что в конечном итоге приводит к этой закупорке.Из предыдущего анализа мы обнаружили, что максимальная концентрация слоя уменьшается с увеличением скорости потока (Рисунки 8, 10–13), но для размера частиц 0,005 мм максимальная концентрация слоя у нижней стенки почти постоянна при различных расходах. Это означает, что для частиц меньшего размера (<0,01 мм) влияние скорости потока на осаждение частиц незначительно.


Следует отметить, что эти средние размеры частиц выбираются из диаграмм распределения частиц по размерам (PSD), учитываемых при анализе CFD.Одна из диаграмм PSD показана на Фигуре 17 со средним размером частиц 0,1 мм, где размер частиц 0,1 мм выбран из восьми различных размеров на основе совокупного веса (%) каждой частицы. Для упрощения процесса параметрического анализа показаны только средние размеры частиц.


5. Выводы

В стремлении разработать широко принятую CFD-модель многофазного потока через буровые кольца текущая работа связывает общий план и начальный прогресс проекта.Вкратце, это исследование можно описать следующим образом: (i) Методология моделирования CFD для прогнозирования потерь давления на трение и условий оседания подтверждена. Подтверждение представлено с примерами, демонстрирующими его применимость в сложных условиях бурения. (Ii) Проверяется влияние следующих важных параметров бурения на потери давления и условия осаждения: скорость потока жидкости, скорость вращения, эксцентриситет бурильной трубы и размер твердых частиц . (iii) Скорость потока жидкости оказывает максимальное влияние на осаждение частиц.Во всех проанализированных условиях с уменьшением потока жидкости осаждение частиц у нижней стенки увеличивается. Конкретная скорость осаждения зависит от конкретного требования к максимальному осаждению у стенки, которое может быть рассчитано с использованием нашего подхода. (Iv) С увеличением скорости вращения и эксцентриситета внутренней трубы потери энергии (потери давления) потока жидкости увеличиваются. Однако в стационарных условиях потеря давления уменьшается с увеличением эксцентриситета. (V) Предварительные результаты текущей исследовательской программы представлены с потоком ньютоновской жидкости.Ожидается, что в рамках проекта будет создана комплексная модель CFD, способная учитывать все важные параметры бурения с потоком ньютоновской и неньютоновской жидкости. Анализ потока неньютоновской жидкости продолжается.

Приложение
A. Таблица параметрических исследований с однофазной жидкостью

Результаты диаграммы параметрических исследований с однофазной жидкостью приведены в таблице 3.

150

Управляемые переменные Результаты CFD
Число Рейнольдса (Re = d H ) Скорость вращения (об / мин) Эксцентриситет (%) Градиент давления (Па / м)

20000 0 0 82
40000 0 0 150
50000 0 0 230
60000 0 0 320
80000 0 0 557.575
100000 0 0 920.161
20000 50 0 103
40000 50 0 158
5000061 50 0 234
60000 50 0 324
80000 50 0 562,112
100000 50 0 923.5
20000 100 0 165
40000 100 0 209
50000 100 0 269
60000 100 0 345
80000 100 0 595.795
100000 100 0 933.455
20000 150 0 275
40000 150 0 293
50000 150 0 343
60000 150 0 407
80000 150 0 645.529
100000 150 0 966,1
20000 0 25 77
40000 0 25 140
50000 0 25 214
60000 0 25 299
80000 0 25 555.578
100000 0 25 902.474
20000 50 25 97
40000 50 25 150
50000 50 25 221
60000 50 25 304
80000 50 25 559,412
100000 50 25 906,422
20000 100 25 169
40000 100 25 206
50000 100 25 259
60000 100 25 327
80000 100 25 542.354
100000 100 25 916.803
20000 150 25 291
40000 150 25 298
50000 25 340
60000 150 25 395
80000 150 25 582.623
100000 150 25 951,93
20000 0 50 80
40000 0 50 150
50000 0 50 238
60000 0 50 342
80000 0 50 639,231
100000 0 50 955.782
20000 50 50 112
40000 50 50 178
50000 50 50 263
60000 50 50 364
80000 50 50 644,75
100000 50 50 965,534
20000 100 50 203
40000 100 50 251
50000 100 50 323
60000 100 50 416
80000 100 50 689.054
100000 100 50 1003,29
20000 150 50 355
40000 150 50 373
5000061 150 50 428
60000 150 50 505
80000 150 50 750.208
100000 150 50 1056.07
20000 0 75 71
40000 0 75 135
50000 0 75 215
60000 0 75 310
80000 0 75 574.076
100000 0 75 907.722
20000 50 75 123
40000 50 75 197
50000 50 75 288
60000 50 75 395
80000 50 75 680.247
100000 50 75 1013.64
20000 100 75 231
40000 100 75 296
50000 100 75 388
60000 100 75 501
80000 100 75 810,132
100000 100 75 1166.54
20000 150 75 401
40000 150 75 449
50000 150 75 528
60000 150 75 631
80000 150 75 948.062
100000 150 75 1313.03

B. Таблица параметрических исследований для двухфазной жидкости

Результаты диаграммы параметрических исследований для двухфазной жидкости приведены в таблице 4.


Управляемые переменные Результаты CFD
Число Рейнольдса (Re = d H

11,2 Плотность — Физика колледжа

11.2 Плотность — Физический факультет | OpenStaxSkip к контенту
  1. Предисловие
  2. 1 Введение: Природа науки и физики
    1. Введение в науку и область физики, физических величин и единиц
    2. 1.1 Физика: введение
    3. 1.2 Физические величины и единицы
    4. 1.3 Точность, прецизионность и значимые цифры
    5. 1.4 Приближение
    6. Глоссарий
    7. Краткое содержание раздела
    8. Концептуальные вопросы
    9. Задачи и упражнения
    1. Введение в одномерную кинематику
    2. 2.1 Смещение
    3. 2.2 Векторы, скаляры и системы координат
    4. 2.3 Время, скорость и скорость
    5. 2.4 Ускорение
    6. 2.5 Уравнения движения для постоянного ускорения в одном измерении
    7. 2.6 Основы решения проблем для одномерной кинематики
    8. 2.7 Падающие объекты
    9. 2.8 Графический анализ одномерного движения
    10. Глоссарий
    11. Краткое содержание раздела
    12. Концептуальные вопросы
    13. Задачи и упражнения
  3. 3 Двумерная кинематика
    1. Введение в двухмерную кинематику 3
    2. .1 Кинематика в двух измерениях: введение
    3. 3.2 Сложение и вычитание векторов: графические методы
    4. 3.3 Сложение и вычитание векторов: аналитические методы
    5. 3.4 Движение снаряда
    6. 3.5 Добавление скоростей
    7. Глоссарий
    8. Краткое содержание раздела
    9. Задачи и упражнения
  4. 4 Динамика: сила и законы движения Ньютона
    1. Введение в динамику: законы движения Ньютона
    2. 4.1 Развитие концепции силы
    3. 4,2 Первый закон движения Ньютона: инерция
    4. 4,3 Второй закон движения Ньютона: концепция системы
    5. 4,4 Третий закон движения Ньютона: симметрия сил
    6. 4,5 Нормаль, растяжение и другие примеры of Forces
    7. 4.6 Стратегии решения проблем
    8. 4.7 Дальнейшие применения законов движения Ньютона
    9. 4.8 Расширенная тема: Четыре основных силы — Введение
    10. Глоссарий
    11. Краткое содержание раздела
    12. Концептуальные вопросы
    13. Задачи и упражнения
  5. 5 Дальнейшие применения законов Ньютона: трение, сопротивление и упругость
    1. Введение: дальнейшие применения законов Ньютона
    2. 5.1 Трение
    3. 5.2 Силы сопротивления
    4. 5.3 Упругость: напряжение и деформация
    5. Глоссарий
    6. Краткое содержание раздела
    7. Концептуальные вопросы
    8. Задачи и упражнения
  6. 6 Равномерное круговое движение и гравитация Введение в гравитацию
    1. 6.1 Угол вращения и угловая скорость
    2. 6.2 Центростремительное ускорение
    3. 6.3 Центростремительная сила
    4. 6.4 Фиктивные силы и неинерциальные системы координат: сила Кориолиса
    5. 6.5 Универсальный закон тяготения Ньютона
    6. 6.6 Спутники и законы Кеплера: аргумент в пользу простоты
    7. Глоссарий
    8. Резюме раздела
    9. Концептуальные вопросы
    10. Задачи и упражнения
  7. 7 Работа, энергия и энергетические ресурсы
      Введение в
        Работа, энергия и энергетические ресурсы
      1. 7.1 Работа: научное определение
      2. 7.2 Кинетическая энергия и теорема работы-энергии
      3. 7.3 Гравитационная потенциальная энергия
      4. 7.4 Консервативные силы и потенциальная энергия
      5. 7.5 Неконсервативные силы
      6. 7.6 Сохранение энергии
      7. 7.7 Энергия
      8. 7.8 Работа, энергия и мощность у людей
      9. 7.9 Мировое потребление энергии
      10. Глоссарий
      11. Краткое содержание раздела
      12. Задачи и упражнения
    1. 8 Линейный импульс и столкновения
      1. Введение в линейный импульс и столкновения
      2. 8.1 Линейный импульс и сила
      3. 8.2 Импульс
      4. 8.3 Сохранение импульса
      5. 8.4 Упругие столкновения в одном измерении
      6. 8.5 Неупругие столкновения в одном измерении
      7. 8.6 Столкновения точечных масс в двух измерениях
      8. 8.7 Введение в ракетное движение
      9. Глоссарий
      10. Резюме раздела Концептуальные вопросы
      11. Задачи и упражнения
      1. Введение в статику и крутящий момент
      2. 9.1 Первое условие равновесия
      3. 9.2 Второе условие равновесия
      4. 9.3 Стабильность
      5. 9.4 Приложения статики, включая стратегии решения проблем
      6. 9.5 Простые механизмы
      7. 9.6 Силы и моменты в мышцах и суставах
    2. Lamination, CRGO Производитель сборных сердечников, Производитель щелевых катушек CRGO в Индии, Составные магнитные сердечники CRGO, прошедшие испытания без потери нагрузки, Круглые тороидальные сердечники CRGO для измерительных трансформаторов, Производитель сердечников с намотанными полосками CRGO в Калькутте, Индия.

Важный Электрические свойства CRGO и Hi — B марок CRGO

Детали потерь в сердечнике широко используемой стали CRGO
Производственные станы из стали CRGO гарантируют показатель потерь в сердечнике при плотности магнитного потока 1,5 Тесла в случае обычной стали с ориентированным зерном CRGO и 1,7 Тл в случае Сталь CRGO HI-B-сталь и сталь CRGO HI-B-LS.
Толщина

мм

CRGO Оценка Предполагаемый Максимум Основные потери Минимум
Индукция
при 800 A /
м T
КГ / ДМ3 В 1.5 т В 1,7 т

0,23

23ZDKH90

7,65

0,9

1.88

0,23
-0.009

23Ж90

0,9

1.88

23Ж95

0.95

1.88

М-0Н

1

1.88

М-1

7,65

0.71

1,06

1,8

М-2

0,75

1,12

1,8

М-3

0.79

1,04

1,8

0,27
-0,0106

27ZDKH95

7,65

0,95

1.88

27Ж95

0,95

1.88

27Ж200

1

1.8

М-0Н

1.03

1.88

М-1Н

7,65

1.09

1.88

М-3

0,83

1,21

1,8

М-4

0.89

1,27

1,8

0,3
-0,0118

30Ж200

1

1.88

М-0Н

1.05

1.88

М-1Н

1,11

1.88

М-2Н

7,65

1.17

1.88

М-3

0,85

1,23

1,8

М-4

0.9

1,32

1,8

М-5

0,97

1,39

1,8

М-1Н

1.16

1.88

М-2Н

1,16

1.88

М-3Н

1.28

1.88

М-5

1.01

1,45

1,8

М-6

1.11

1,57

1,8

Технический Подробная информация о CRGO CRGO или холоднокатаная сталь с ориентированной зернистостью доступна в различных вариантах классы (обычно называемые M3, M4, M5 и M6).Перейти по ссылке ниже «другие сорта CRGO» для крупных международных такие стандарты, как японский (JIS), американский (ASTM), немецкий (DIN) и британские стандарты, которые определяют класс CRGO.
Важный физические свойства CRGO
Плотность гм / куб3 7.65
Содержание кремния% 3,10
Сопротивление, микро Ом-сантиметр 48,00
Предел прочности на разрыв от 0 до Направление прокатки кг / мм2 32,60
Предел прочности на разрыв от 90 до Направление прокатки кг / мм2 38.20
Коэффициент заполнения% M4 (0,27 мм) 96,00
Коэффициент накопления% M5 (.30 мм) 96,50
Коэффициент накопления% M6 (0,35 мм) 97,00
CRGO материалы бывают либо в виде катушек, либо листы.Ниже приведены подробные сведения о размерах и допусках согласно JIS C 3553.
Габаритные размеры и допуски CRGO
КАТУШКИ CRGO Толщина 0.18 мм (0,0071 дюйма. )
0,20 мм (0,0079 дюйма), 0,23 мм (0,0091 дюйма)
0,27 мм (0,0106 дюйма), 0,30 мм (0,0118 дюйма)
0,35 мм (0,0138 дюйма)
Ширина
(стандартная ширина доступна с диапазоном)
914 мм (36 дюймов) и 1000 мм (39 дюймов) )
от 50 мм (2 дюйма)), до 1,050 мм (41 дюймов)
Внутренний диаметр рулона
508 мм (20 дюймов)
Листы Толщина 0,30 мм (0,0118 дюйма), 0,35 мм (0,0138 дюйма)
Ширина 914 мм (36 дюймов.) и 1000 мм (39 дюймов. )
Длина Длина будет соответствовать на переговоры
Допуски CRGO по размерам и форме CRGO
соответствует JIS C 2553.
Ширина
мм
Толщина мм ДОПУСК
Толщина мм Отклонение толщины в поперечном направлении
мм
Ширина
мм
Развал в любых 2-х метрах
(Щель Продукция)
мм
Срезанный заусенец мм
150
или под
0.18
0,20
0,23
0,27
0,30
0,35
+0.02
+0.02
+0.02
+0.03
+0.03
+0.03
0,02 или ниже
+0.20 1.0 или под 0,04
или под
свыше 150
до 400
0.18
0,20
0,23
0,27
0,30
0,35
+0,02 +0.02
+0.02
+0.03
+0.03
+0.03
0,02
или ниже
+0,30
более 400
до 750
0,18
0,20
0.23
0,27
0,30
0,35
+0.02
+0.02
+0.02
+0.03
+0.03
+0.03
0,03
или ниже
+0,50
более 750 0,18
0,20
0,23
0,27
0,30
0,35
+0.02
+0.02
+0.02
+0.03
+0.03
+0.03
0,03
или ниже
+0,6
0
Примечание : Условие развала применяется только для стальные полосы (шириной более 75 мм).
Помимо потерь ватт при удельной плотности потока 1.5 Т и 1,7 T CRGO Производители также приводят кривые индикации ватт Потери и намагничивание переменного тока при различных плотностях потока. Эти кривые очень помогают разработчикам трансформаторов, и доступен для запроса.

Используются стандартные материалы CRGO (M4, M5, M6) регулярно для сердечников в трансформаторах. Однако недавно из-за охрана окружающей среды, экономия энергии становится очень важным фактором и минимизацией потери ухода за трансформаторами является становится необходимостью.Nippon Steel Corporation выступила с низкой потери в материалах Hi-B, которые гарантируют низкие потери ватт при 1,5 Плотность потока Тесла. Такие материалы называются материалами Hi-B. В таблице 3 приведены магнитные свойства материала Hi-B. Популярные Hi-B в Индии используются классы мощности 23 MOH и 27 MOH Вт.

Hi — B CRGO МАТЕРИАЛЫ:
Толщина Оценка Основные потери Коэффициент ламинирования
Максимум. Типичный Типичный Типичный
мм мил W
(Вт / кг)
W
(Вт / кг)
W
(Вт / кг)
W
(Вт / кг)
Вт (Вт / кг) В (Т) %
0,23 9 23ЗДХ85 0.85 0,57 0,78 0,34 0,46 1,91 97,5
23ZDKH90 0,90 0,58 0,80 0,35 0,48 1,91
23ZDMH85 0.85 0,57 0,78 0,34 0,46 1,91 97,4
23ZDMH90 0,90 0,59 0,81 0,35 0,48 1,91
23Ж90 0.90 0,63 0,87 0,37 0,51 1,92 97,7
23Ж95 0,95 0,64 0,90 0,38 0,53 1,92
23M-OH 1.00 0,66 0,93 0,39 0,54 1,92
0,27 11 27ZDKH90 0,90 0,62 0,84 0,38 0,53 1,92 98.0
27ЗДХ95 0,95 0,65 0,88 0,39 0,52 1,91
27ZDMH90 0,90 0,62 0,84 0,38 0,53 1,91 97.9
27ZDMH95 0,95 0,65 0,88 0,39 0,53 1,91
27Ж95 0,95 0,69 0,93 0,41 0,55 1,91 98.1
27M-OH 1.03 0,72 0,99 0,43 0,59 1,91
27М-1Н 1.09 0,74 1.03 0,44 0,61 1,91
0.30 12 30Ж200 1,00 0,73 0,98 0,44 0,58 1,92 98,3
30M-OH 1,05 0,74 1.01 0,44 0.60 1,91
0,35 11 35M-1H 1,16 0,85 1,13 0,52 0,68 1,92 98,5
CRGO BIS Стандартный сорт, мельничный эквивалент различных производств CRGO Мельницы
Новые марки CRGO согласно BIS АК Сталь КОГЕНТ JFE НИПОН POSCO ТКЭС
23HP 85d ТСН 0DR М085-23П 23JGSD85 23ZDKH85 23PHD85 H 085-23
23HP 90d ТСН 0 С М090-23П 23JGSD90 23ЗДХ95 23PHD90 H 090-23
23CG 110 23М3 110 М110-23С 23JG 110 С 110-23
23CG 120 М120-23С 23М3 С 120-23
27HP 90d ТКН 1ДР М090-27П 27JGSD90 27ZDKH90 27PHD 90 H 090-27
27HP 95d М095-27П 27JGSD95 27ЗДХ95 27PHD 95 H 095-27
27 л.с. 100 ТЧ2С М100-27П 27JGH 100 27MOH 27ТН 100 H 103-27
27 л.с. 110 27JGH 110 27Ж 110 27ПГ 110
27CG 120 27М4 120 М120-27С 27JG 120 27М4 27PG 120 С 120-27
27CG 130 27М4 130 М130-27С 27JG 130 С 130-27
30 л.с. 105 ТСН 2 Карлит М105-30П 30JGH 105 30MOH 30ТН 105 H 105-30
30CG 120 30М5 120 М120-30С 30JG 120 30ПГ 120
30CG 130 30М5 130 М130-30С 30JG 130 30М5 30ПГ 130 С 130-30
30CG 140 М140-30С 30JG 140 30ПГ 140 С 140-30
35CG 145 М150-35С 35 JG 145 35М6 30ПГ 145 С 150-35
35CG 155 35JG 155 30ПГ 155 С 165-35

CRGO IS 3024: 2015

Таблица 1 Магнитные свойства обычной электротехнической стали CRGO

с ориентированной зернистостью (разделы 4.2, 5.2, 8.1 и 8.2)

CRGO Марка Номинальная
Толщина
мм
Максимальные удельные потери в сердечнике
при 1,5 т
Вт / кг
Максимальные удельные общие потери
при 1,7 Т
Вт / кг
50 Гц
Минимальная поляризация в
Тесла при напряженности поля
800
А / м
Минимум
Стекинг
Фактор
50 Гц 60 Гц
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
23CG110 0.23 0,73 0,96 1,10 1,78 0,945
23CG120 0,23 0,77 1.01 1,20 1,78 0,945
23CG127 0,23 0,80 1.03 1,27 1,75 0.945
27CG120 0,27 0,80 1,07 1,20 1,78 0,950
27CG130 0,27 0,85 1,12 1,30 1,78 0,950
27CG140 0,27 0,89 1,15 1.40 1,75 0,950
30CG120 0,30 0,83 1,09 1,20 1,78 0,955
30CG130 0,30 0,85 1,15 1,30 1,78 0,955
30CG140 0,30 0.92 1,21 1,40 1,78 0,955
30CG150 0,30 0,97 1,25 1,50 1,75 0,955
35CG145 0,35 1.03 1,36 1,45 1,78 0,960
35CG155 0.35 1,07 1,41 1,55 1,78 0,960
35CG165 0,35 1,11 1,52 1,65 1,75 0,960

ПРИМЕЧАНИЕ Обычно тесты CRGO следует проводить при 50 Гц.Однако, страны, в которых нет источника питания с частотой 50 Гц, могут проводиться испытания при 60 Гц и, соответственно, продукт должен соответствовать указанным значениям в таблице выше. Однако во всех таких случаях продукт также должен соответствовать до значений, указанных в приведенной выше таблице CRGO при испытании в стране-импортере с питанием от 50 Гц.

8,3 В случае ламинирования полосами CRGO Эпштейна образцы подвергаются сдвигу. магнитное свойство при температуре от 780 ° C до 840 ° C.В продольном направлении прокатке направление, а затем случай напряжения ламинирования CRGO одиночных образцов для испытаний, они не должны подвергаться рельефному отжигу в нейтральной или восстановительной атмосфере для нагрева обрабатывали.

Таблица 2 Магнитные свойства зерна CRGO с высокой проницаемостью. Сталь
(пункты 4.2, 5.2, 8.1 и 8.2)

HIB CRGO
Марка
Номинальная
Толщина
мм
Максимальный удельный общий убыток при 1.7 т
Вт / кг
Минимальная поляризация в Tesla в поле Прочность
из 800
А / м
Минимальный коэффициент укладки
50 Гц 60 Гц
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
23HP75d 0.23 0,75 0,99 1,85 0,945
23HP80d 0,23 0,80 1,04 1,85 0,945
23HP85d 0,23 0,85 1,12 1,85 0,945
23HP90d 0,23 0.90 1,19 1,85 0,945
23HP95 0,23 0,95 1,25 1,85 0,945
23HP100 0,23 1,00 1,32 1,85 0,945
27HP85d 0,27 0,85 1.12 1,85 0,950
27HP90d 0,27 0,90 1,19 1,85 0,950
27HP95d 0,27 0,95 1,25 1,85 0,950
27HP100 0,27 1,00 1,32 1.88 0,950
27HP110 0,27 1,10 1,45 1,88 0,950
30HP95 0,30 0,95 1,25 1,88 0,955
30HP100 0,30 1,00 1,32 1,88 0.955
30HP105 0,30 1.05 1,38 1,88 0,955
30HP110 0,30 1,10 1,46 1,88 0,955
30HP120 0,30 1,20 1,58 1,88 0,955
35HP110 0.35 1,10 1,45 1,88 0,960
35HP115 0,35 1,15 1,51 1,88 0,960
35HP125 0,35 1,25 1,64 1,88 0,960
35HP135 0,35 1.35 1,77 1,88 0,960

ПРИМЕЧАНИЯ

  1. Испытания CRGO из обычной стали с ориентированной зернистостью следует проводить при 50 Гц. Однако в странах, где нет источника питания с частотой 50 Гц, тестирование может быть выполняется при 60 Гц, и, соответственно, продукт должен соответствовать указанным значения, указанные в таблице выше.Однако во всех таких случаях продукт CRGO также должны соответствовать указанным значениям из приведенной выше Таблицы CRGO при испытании в в стране-импортере имеется электропитание с частотой 50 Гц.
  2. Марки CRGO с высокой проницаемостью могут поставляться в улучшенном состоянии (суффикс ссылки). Магнитные свойства некоторых материалов с улучшенными доменными свойствами могут портятся при термической обработке материала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.