Дайте-ка сделаю предположение на основе общих знаний, не читая пост: шар обладает наибольшим объёмом при наименьшей площади поверхности, нет?
Ну почти угадал. Автор всё-таки на первое место ставит вопросы прочности. Так-то оно так, только сфера прочна при приложении нагрузки снаружи внутрь, а не изнутри наружу. Ещё Я.Перельман писал, что на 4 куриных яйца можно водрузить обеденный стол, однако изнутри оно разбивается слабым клювиком цыплёнка https://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.phphttps://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.php.
Так что единственная причина шарообразности резервуара - выгодное соотношение объёма и площади поверхности.
Просчитал разницу между цистерной и 4 сферами при радиусах 10м в обоих случаях (цистерна - это боковые днища 1 сферы + цилиндрическая обечайка объемом 3 сфер).
Площадь 4 сфер аж на 1257кв.м. бОльше, чем у 1 цистерны одинакового радиуса. Так что, последний абзац - п#здежъ.
Про металлоемкость, такой же бред.
Разновидностей газовозов тоже немало - как по принципиальному исполнению, так и по форме хранилищ. Поиск бесплатный, там всё есть.
Вы невнимательно читали. Еще раз вам процитирую - "цистерна - это боковые днища 1 сферы + цилиндрическая обечайка объемом 3 сфер"
Оба варианта имеют ОДИНАКОВЫЙ объем. Ладно, нарисую, чтоб понятнее было:
Я вас понял. Ещё с первого раза. Вы, в свою очередь, не совсем прочитали про СОПРОМАТ из статьи (зоть и дурная немного). Ну, не обладает цилиндр со сферическими законцовками той же прочностью, что и шар. Там речь о давлении. Чтобы держать давление, на цилиндр потребуется больше материала (утолщить стенки), при прочих равных условиях. Думаю, из-за того такая схема пока.
а теперь самое главное Почему на цилиндр требуется больше металла?
Да, обечайка на 1-2 миллиметра может быть толще, но при снищении общей площади аппаратов этот момент нивелируется и пойдет даже большую экономию материала.
Кстати, картинка в масштабе - можете оценить и компактность решения.
Выигрышь у сферы был бы, если она была бы одна - тут даже спорить не о чем. Но их 4.
Помните детскую задачку про квадрат - нарисуйте квадрат в тетрадке площадью 4 клеточки. А теперь разделите его на 4 равные части - площадь осталась та же = к кв.клеточки. А вот периметр фигур был 8, а стал 16! С трехмерными фигурами всë увеличивается кратно на одно измерение.
Ну эдак-то конечно! На одно жестяное ведро завсегда меньше металла уйдёт, чем на 50 жестяных кружек. И суммарная площадь поверхности кружек будет больше. Это эффект масштаба.
Вы фактически пишете о том, что четыре маленьких шара имеют большую поверхность, чем один большой шар (пусть и немного приплюснутый). Это же очевидно, причём очевидно без доказательств!
Речь же идёт конкретно о судах-газовозах.
Нерационально и опасно весь сжиженный газ хранить на судне в одной ёмкости (при аварии утечёт сразу весь груз, сложности с центровкой судна и т.п.). Поэтому его и распределяют по нескольким ёмкостям. И в данных конкретных условиях морских перевозок шарообразность выгоднее цилиндричности. В Вашем примере для корректности нужно рассмотреть четыре шара и ЧЕТЫРЕ цилиндра одинаковой ёмкости.
Вот при перевозке железнодорожным или автомобильным транспортом таких ограничений нет и ёмкости вполне себе цилиндрические.
нет уж-ки! Афтар прямо сравнивает сферы с "привычными циоиндрическими формами".
Я просчитал эти варианты с максимально идентичными исходными данными, безо всяких " а вот если бы шар был один". Центровка - вот единственный разумный довод, что прозвучал с начала полемики. И то, ничто не мешает сделать перегородки в емкости. Практика распространенная.
Написано как то...не в том дело. У сферы самое лучшее соотношение внутреннего объема к площади поверхности вот и все. По той же причине кактусы круглые - стараются сохранить в себе больше влаги уменьшив площадь испаряющей поверхности, и по той же причине самые лучше космические корабли сферические - внутренний объем максимален
Это не тот случай. В конечном-то итоге сферы используют объём судна менее рационально, чем, скажем, кубические контейнеры или контейнеры-параллелепипеды.
Сферы делают не из стали, а из ивара - Инва р (лат. invariabilis неизменный) сплав, состоящий из никеля (Ni, 36 %) и железа (Fe, остальное), и отличающийся уникально низким коэффициентом температурного расширения. Именуется как FeNi36, 64FeNi в США, российские аналоги маркируются по ГОСТ как 36Н.
Инвар имеет однофазную внутреннюю структуру. Плотность 8130 кг/м , температура плавления 1425 C. Сплав обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и практически не изменяет линейные размеры в интервале температур от 100 до +100 C. Его коэффициент теплового расширения ~1,2 10 6/ C в интервале температур от 20 до 100 C[2]. Очень чистый сплав (с содержанием кобальта менее 0,1 %) имеет ещё меньший коэффициент линейного расширения 0,62 0,65 10 6/ C.
24 комментария
3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Ну почти угадал. Автор всё-таки на первое место ставит вопросы прочности. Так-то оно так, только сфера прочна при приложении нагрузки снаружи внутрь, а не изнутри наружу. Ещё Я.Перельман писал, что на 4 куриных яйца можно водрузить обеденный стол, однако изнутри оно разбивается слабым клювиком цыплёнка https://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.phphttps://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.php.
Так что единственная причина шарообразности резервуара - выгодное соотношение объёма и площади поверхности.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Площадь 4 сфер аж на 1257кв.м. бОльше, чем у 1 цистерны одинакового радиуса. Так что, последний абзац - п#здежъ.
Про металлоемкость, такой же бред.
Разновидностей газовозов тоже немало - как по принципиальному исполнению, так и по форме хранилищ. Поиск бесплатный, там всё есть.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Оба варианта имеют ОДИНАКОВЫЙ объем. Ладно, нарисую, чтоб понятнее было:
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Да, обечайка на 1-2 миллиметра может быть толще, но при снищении общей площади аппаратов этот момент нивелируется и пойдет даже большую экономию материала.
Кстати, картинка в масштабе - можете оценить и компактность решения.
Выигрышь у сферы был бы, если она была бы одна - тут даже спорить не о чем. Но их 4.
Помните детскую задачку про квадрат - нарисуйте квадрат в тетрадке площадью 4 клеточки. А теперь разделите его на 4 равные части - площадь осталась та же = к кв.клеточки. А вот периметр фигур был 8, а стал 16! С трехмерными фигурами всë увеличивается кратно на одно измерение.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Вы фактически пишете о том, что четыре маленьких шара имеют большую поверхность, чем один большой шар (пусть и немного приплюснутый). Это же очевидно, причём очевидно без доказательств!
Речь же идёт конкретно о судах-газовозах.
Нерационально и опасно весь сжиженный газ хранить на судне в одной ёмкости (при аварии утечёт сразу весь груз, сложности с центровкой судна и т.п.). Поэтому его и распределяют по нескольким ёмкостям. И в данных конкретных условиях морских перевозок шарообразность выгоднее цилиндричности. В Вашем примере для корректности нужно рассмотреть четыре шара и ЧЕТЫРЕ цилиндра одинаковой ёмкости.
Вот при перевозке железнодорожным или автомобильным транспортом таких ограничений нет и ёмкости вполне себе цилиндрические.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Я просчитал эти варианты с максимально идентичными исходными данными, безо всяких " а вот если бы шар был один". Центровка - вот единственный разумный довод, что прозвучал с начала полемики. И то, ничто не мешает сделать перегородки в емкости. Практика распространенная.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 года назад
Инвар имеет однофазную внутреннюю структуру. Плотность 8130 кг/м , температура плавления 1425 C. Сплав обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и практически не изменяет линейные размеры в интервале температур от 100 до +100 C. Его коэффициент теплового расширения ~1,2 10 6/ C в интервале температур от 20 до 100 C[2]. Очень чистый сплав (с содержанием кобальта менее 0,1 %) имеет ещё меньший коэффициент линейного расширения 0,62 0,65 10 6/ C.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена