各种常见油罐储油量的计算方法资料.docx
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1、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:计算时,可以把这种
2、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。x 2( y B)2+= 1A2 B2y B)2Z2+ = 1B2C2(1)(2)在某一液面高度H时,油罐内油的容积为:V = j % 2xL + 兀 xz)dy一。=2L jH xdy +兀 JH xzdy00Ax = B 2By y2(3)(4)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所示。我们建立如图1-3、y图1-4所示的坐标系, 设油罐
3、除封头以外的长度为虬其截面长半轴为A,短半轴方椭球部1 分的长半轴为B,短半轴(0,b):J一 wny Ha x0a图1-3:椭圆柱体剖面图由(1)得:由(2)得:将(4)、(5)代入(3)得:V = 2LjhA , B2 - (y - B)2dy +0 B兀jR 、: 2yB y2. 2yB y 2dy0 B B =ABLHB .1 (HB)2 + arcsinHBb , bb+号+冬BH2 扣)2 B23(6)公式(6)即为任意截面高度时油罐中油的 容积。若用余旋计算,还可以得到如下的公式:封头卧式椭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
4、= ABLH.1 - (HR )2 + arcsinHB + 匹(8) B L BB 2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+ 号cBH2 捉3(7)B23图3-2:椭圆封头卧式圆柱形油罐结构图V = ABLarccosH B H R ,H B、一一项了1 (寸 +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
5、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4-1:平面封头卧式圆柱形油罐实体图图5-1:椭球封头立式圆柱形油罐图5-2:椭球封头立式圆柱形油罐X(11)(12)设圆柱半径为R,则椭球的半长轴为R,半 短轴为C
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