Уровень бензина в вертикальном цилиндрическом резервуаре составляет
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Уровень бензина () в вертикальном цилиндрическом резервуаре () составляет , считая от его дна (рис. 1). В боковой поверхности резервуара на высоте от дна образовалось круглое коррозионное отверстие с диаметром , через которое бензин вытекал в течение до тех пор, пока течь не устранили. Сколько тонн бензина потеряно?
Рис. 1. Схема вертикального цилиндрического резервуара
с коррозионным отверстием в боковой стенке
Решение
Площадь коррозионного отверстия
2. Напор, под действием которого происходит истечение бензина через отверстие
3. Средний расход бензина через отверстие в стенке резервуара (расход утечки)
где ‒ коэффициент расхода через круглое коррозионное отверстие в тонкой стенке вертикального цилиндрического резервуара;
‒ ускорение силы тяжести.
4
. Объем бензина, который вытечет через отверстие за время
5. Масса потерянного бензина через коррозионное отверстие (в предположении, что истечение происходит при постоянном напоре)
6. Если учесть, что истечение бензина происходило при переменном напоре над отверстием, который равен
(1)
где ‒ переменный во времени () уровень зеркала жидкости в резервуаре.
Исходя из уравнения неразрывности потока жидкости, можем записать (знак “‒” указывает на то, что уровень нефтепродукта в резервуаре во времени уменьшается)
(2)
где ‒ площадь дна резервуара,
С другой стороны
(3)
Приравняв правые части выражений (2) и (3) получим дифференциальное уравнение
или
(4)
Интегрируя уравнение (4) находим уровень зеркала жидкости в резервуаре в момент времени (см