各种常见油罐储油量的计算方法.docx
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1、A,图1-3 :椭圆柱体剖面图短半轴为B。椭球部分的长半轴为B,短半轴各种常见油罐储油量的计算方法摘要:本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法,并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和 整个推导过程,供各位同仁共同探讨和分享。现实生活中,尽管储油罐的形状各式各样, 仔细分析无非存在以下两种结构:卧式结构和立 式结构。无论是卧式结构还是立式结构,都有可 能存在半椭圆形封头、平面封头、半圆形封头、 圆锥形封头等。笔者在计算储油罐的过程中,积 累了大量的经验,现简要做一介绍。一、椭圆封头卧式椭圆形油罐这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球 形,中间为截面积是椭圆形的椭圆柱体,如图 1-1、图1-
2、2所示。图1-1:椭圆封头卧式椭圆形油罐实体图图1-2 :椭圆封头卧式椭圆形油罐结构图计算时,可以把这种油罐的容积看成两部分, 一部分为椭球体把两端的封头看作是一个椭 球,另一部分为平面封头中间截面为椭圆形的 椭圆柱体,见图1-3、图1-4所示,然后,采用 微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。我们建立如图1-3、图1-4所示的坐标系, 设油罐除封头以外的长度为L,其截面长半轴为图1-4 :封头椭球体剖面图为C,则在图1-3、图1 -4所示的坐标系中,分 别得到椭圆的方程为:x 2( y B)2 rAT B2 =1y B)2 Z2B2+ 3= 1在某一液面高度H时,油罐内油的容积为:V = j
3、 h(2xL + 兀xz)dy=2L jH xdy +兀jH xzdy00由1得:X = A v 2By - y24)B由得:将4、5代入3得:V = 2LjhAvB2 - (y - B)2dy +0 BAC兀jH 一 v 2yB - y2, 2yB - y 2dy0 B B =ABLHB . 1 - ( HB)2 + arcsinHBB BB兀AC1 TT+ +BH2 -_压2B23公式6即为任意截面高度时油罐中油的 容积。假设用余旋计算,还可以得到如下的公式:同样,用公式7也可以得到用反余旋表 示的公式,本文略下同。有些卧式的椭圆形 油罐,其封头近似平面,可以忽略其曲面,按照 平面封头椭圆
4、形油罐的方法近似计算。三、椭圆封头卧式圆柱形油罐这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球 形,中间为圆柱体,如图3-1、图3-2所示。图3-1:椭圆封头卧式圆柱形油罐实体图图3-2:椭圆封头卧式圆柱形油罐结构图V = ABLarccos口 -尝-1 - (H-B )2 +兀B 2B B二、平面封头卧式椭圆形油罐这种油罐的形状一般两端为平面封头,中间 截面积为椭圆形的椭圆柱体,如图2-1、图2-2 所示。图2-1:平面封头卧式椭圆形油罐实体图图3-3 :中间圆柱体剖面图图2-2:平面封头卧式椭圆形油罐结构图这种油罐任一液面高度时,油罐内油的容积 的计算公式可以参照上述方法推导,但要比椭圆 封头卧式椭
5、圆形的油罐简单的多。实际上,当公 式6中的C为零时,就可以得到该油罐的计 算公式。V = ABLH-B . 1 -(H-B)2 + arcsinH-B + 匹8 B BB 2这种油罐计算时,可以把油罐看成两部分, 一部分为椭球体同上,另一部分为平面封头, 中间横截面为圆的圆柱体。见图3-3、图3-4所 示,然后,采用微积分计算任一液面高度时油罐 内的容积。图3-4:封头椭球体剖面图设圆柱半径为R,则椭球的半长轴为R,半 短轴为C,按照椭圆封头卧式椭圆形油罐的推导 方法和步骤,可以推导出这种油罐任一液面高度 时油罐内油的容积的计算公式。实际上,当公式 6中的A=B时,就可以得到其计算公式设 A=
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