trabalho mecanica

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE ENGENHARIA

AGNES FLORES
JULIANA DE MATTOS
LUCAS JUSTIN

ESFERA DE GÁS

Porto Alegre
2015

AGNES FLORES
JULIANA DE MATTOS
LUCAS JUSTIN

RELATÓRIO

Relatório apresentado como requisito para aprovação na disciplina de Mecânica dos Sólidos da Faculdade de Engenharia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul.

Orientador: Prof. Paula Lazzari

Porto Alegre
2015
1 INTRODUÇÃO

Dentre muitas utilidades, vasos esféricos são utilizados para armazenamento de gases, neste trabalho dimensionaremos uma esfera para armazenagem de GLP, mistura composta basicamente por propano e butano. As esferas são uma forma geométrica eficiente por oferecer máximo volume para uma dada área superficial, assim tendo uma troca de calor menor com a atmosfera e em questões econômicas necessita-se de menos material comparado a um reservatório cilíndrico. Temos como objetivo, calcular a espessura necessária da esfera para suportar cerca de 1,667 MPa de pressão interna, pressão máxima em que o gás pode se encontrar se for liquefeito em condições ambientes, além do diâmetro necessário para os apoios para que não haja compressão devido a força Normal atuante relativa ao peso da esfera e do Gás que será armazenado em seu interior.

2 CÁLCULO DA ESPESSURA DA ESFERA

Uma determinada empresa distribuidora de gás de cozinha precisa armazenar o equivalente a 500 botijões de 13 Kg de GLP em uma esfera, para isso é necessário calcular a espessura necessária para suportar a pressão desse gás que gira em torno de 1,667 MPa. Usaremos coeficiente de segurança 2 e o material da esfera será aço (AS 537-classe 1) com tensão limite de escoamento de 345Mpa e massa específica de 7850 Kg/m³. O GLP em condições ambientes possui massa específica de 419,35 Kg/m³.

2.1 1º Passo- Determinação do raio necessário
V = (500*13)/419,35
V= 15,50 m³
A = 4/3*Pi*r³
15,50 = 4/3*Pi*r³ r = 1,547 m
2.2