Druk cilinder berekenen
Moderator: physicalattraction
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
-
- Berichten: 10
Druk cilinder berekenen
Hallo,
Wij zijn op school bezig met een project waarbij er een overdruk is ontstaan waardoor een opslagtank met een vloeistof uit elkaar is gespat. Hiervan wil ik graag de druk berekenen.
De volgende gegevens heb ik:
Diamater cilinder = 14 meter
Hoogte cilinder = 12,15 meter
Wanddikte varieert tussen 9,5mm en 6mm
Nominale inhoud = 1850m³
Soortelijke massa vloeistof = 1,3 ton/m³
2436 ton vloeistof is gevuld. Dus in mijn ogen 2436 / 1,3 ton = 1893,6m³
Dat is dus 43,6m³ teveel.
Wat ik van jullie graag wil weten, of het mogelijk is het met deze gegevens uit te rekenen wat de druk is bij de nominale inhoud, en als er 2435 ton vloeistof in de cilinder aanwezig is? En kunnen jullie mij hierbij misschien op gang helpen? Ik wil het wel heel graag snappen.
Wij zijn op school bezig met een project waarbij er een overdruk is ontstaan waardoor een opslagtank met een vloeistof uit elkaar is gespat. Hiervan wil ik graag de druk berekenen.
De volgende gegevens heb ik:
Diamater cilinder = 14 meter
Hoogte cilinder = 12,15 meter
Wanddikte varieert tussen 9,5mm en 6mm
Nominale inhoud = 1850m³
Soortelijke massa vloeistof = 1,3 ton/m³
2436 ton vloeistof is gevuld. Dus in mijn ogen 2436 / 1,3 ton = 1893,6m³
Dat is dus 43,6m³ teveel.
Wat ik van jullie graag wil weten, of het mogelijk is het met deze gegevens uit te rekenen wat de druk is bij de nominale inhoud, en als er 2435 ton vloeistof in de cilinder aanwezig is? En kunnen jullie mij hierbij misschien op gang helpen? Ik wil het wel heel graag snappen.
- Berichten: 3.112
Re: Druk cilinder berekenen
Is de hoogte van de cilinder gelijk aan de hoogte van de vloeistof?
Was er een opgesloten gas of damp boven de vloeistof?
Heb je de valversnelling nodig?
Was er een opgesloten gas of damp boven de vloeistof?
Heb je de valversnelling nodig?
-
- Berichten: 10
Re: Druk cilinder berekenen
Allereerst bedankt voor je antwoord! Ik ben vergeten te zeggen dat ik geen natuurkunde krijg, maar dat het gewoon een extra bijlage wordt in het onderzoekverslag. Ik studeer forensisch onderzoek en daar is geen sprake van dit soort opgaven. Dus of de valversnelling nodig is weet ik niet... Laten we ervaan uitgaan dat de hoogte gelijk is aan elkaar. Het enige wat ik van de vloeistof weet, is dat deze bij een klein temperatuurverschil al kan gaan schuimen. Meer gegevens heb ik niet. Kunnen jullie hier iets mee?
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Druk cilinder berekenen
Vloeistoffen zijn nauwelijks samendrukbaar.
Het is dus behalve onder extreme drukken onmogelijk om 1893,6 m³ vloeistof in een 1850 m³ tank op te slaan. Om je een idee te geven, als je dit met water zou willen doen moet je denken aan drukken die heersen op ca 5 km diepte onder het zeeniveau, iets in de orde van grootte van 500 bar.
Voor andere vloeistoffen kan dit (bulk modulus) significant afwijken, maar in het algemeen zul je toch in termen van honderden bar moeten denken.
De tank die je beschrijft houdt dat nooit.
Dan is er nog zoiets als de definitie van "nominale inhoud". Een fles kan bijvoorbeeld een nominale inhoud van 1,5 L hebben, maar je ziet in elke anderhalfliterfles nog "lege" ruimte boven dit vulniveau. Dus waarschijnlijk is die overvulling nauwelijks interessant wat betreft druk. Het betreft een overvulling met ca 2,5 %, dus in een verticale cilindrische tank dus ook slechts een hoogte-overschrijding met 2,5%, en dat moet ruim binnen de ontwerpmarges van de tank vallen.
Even gesteld dat de tank bovenin vrij kan ontluchten zal de vloeistof onderin de tank een druk uitoefenen van ruwweg ρ·g·h = 1300 x 9,8 x 12,43 ≈ 1590 hPa, ofwel ongeveer anderhalve bar. (12,43 m is de vulhoogte bij de genoemde overvulling, gesteld dat de tank op die hoogte nog steeds de genoemde diameter heeft)
Het is dus behalve onder extreme drukken onmogelijk om 1893,6 m³ vloeistof in een 1850 m³ tank op te slaan. Om je een idee te geven, als je dit met water zou willen doen moet je denken aan drukken die heersen op ca 5 km diepte onder het zeeniveau, iets in de orde van grootte van 500 bar.
Voor andere vloeistoffen kan dit (bulk modulus) significant afwijken, maar in het algemeen zul je toch in termen van honderden bar moeten denken.
De tank die je beschrijft houdt dat nooit.
Dan is er nog zoiets als de definitie van "nominale inhoud". Een fles kan bijvoorbeeld een nominale inhoud van 1,5 L hebben, maar je ziet in elke anderhalfliterfles nog "lege" ruimte boven dit vulniveau. Dus waarschijnlijk is die overvulling nauwelijks interessant wat betreft druk. Het betreft een overvulling met ca 2,5 %, dus in een verticale cilindrische tank dus ook slechts een hoogte-overschrijding met 2,5%, en dat moet ruim binnen de ontwerpmarges van de tank vallen.
Even gesteld dat de tank bovenin vrij kan ontluchten zal de vloeistof onderin de tank een druk uitoefenen van ruwweg ρ·g·h = 1300 x 9,8 x 12,43 ≈ 1590 hPa, ofwel ongeveer anderhalve bar. (12,43 m is de vulhoogte bij de genoemde overvulling, gesteld dat de tank op die hoogte nog steeds de genoemde diameter heeft)
zoals Thermo1945 vraagt, dan kan het verhaal álle kanten op. Zonder nadere gegevens valt er dan helemaal niks van te zeggen.Was er een opgesloten gas of damp boven de vloeistof......
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270