Τρισδιάστατη μοντελοποίηση και στατική ανάλυση δοχείου υπό πίεση με χρήση του λογισμικού Solidworks

Abstract

Τα δοχεία υπό πίεση (pressure vessels) έχουν ως σκοπό να διατηρούν το αποθηκευμένο ρευστό (υγρό ή αέριο) σε πίεση λειτουργίας υψηλότερη από την πίεση του περιβάλλοντος. Στο πρώτο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας γίνεται αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά των δοχείων πίεσης, στους διεθνείς κανονισμούς και στις μεθόδους μη καταστρεπτικού ελέγχου. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά οι σχεδιαστικές αρχές που διέπουν τα δοχεία πίεσης λεπτού τοιχώματος όπως η επιλογή υλικού και οι υπολογισμοί τάσεων και ελάχιστου επιτρεπόμενου πάχους. Για τη θερμική και στατική ανάλυση μελετήθηκε ως ρευστό στο δοχείο πίεσης η υγρή άνυδρη αμμωνία NH3. Οι βασικές ιδιότητες της αμμωνίας και οι κανονισμοί που εφαρμόζονται για την αποθήκευσή της σε δοχεία πίεσης παρουσιάζονται στο τρίτο κεφάλαιο της εργασίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται λεπτομερώς η τρισδιάστατη σχεδίαση δύο μοντέλων κυλινδρικού οριζόντιου δοχείου πίεσης, με τη διαφορά τους να έγκειται στο τύπο των κεφαλών, κυρτές (torispherical) και ημισφαιρικές (hemispherical) κεφαλές αντίστοιχα. Ο σχεδιασμός έγινε λαμβάνοντας υπόψιν τις προδιαγραφές του κώδικα ASME BPVC Section VIII – Division 1. Η θερμική και στατική ανάλυση των δύο μοντέλων πραγματοποιήθηκε στο λογισμικό SolidWorks εφαρμόζοντας τα κατάλληλα θερμικά και στατικά φορτία και παρουσιάζεται στο πέμπτο κεφάλαιο. Στο ίδιο κεφάλαιο αξιολογούνται τα αποτελέσματα και προκύπτουν τα συμπεράσματα.