Квазимгновенное разрушение резервуара — это внезапный (в течение секунд или долей секунд) распад резервуара на приблизительно равные по размеру части.
Отличительными признаками такого разрушения являются полная потеря целостности корпуса, выход в течение короткого промежутка времени на прилегающую территорию всей хранящейся в резервуаре жидкости в виде волны прорыва, уничтожение земляного обвалования или железобетонной ограждающей стены, полное разрушение или сильная деформация соседних резервуаров, повреждения зданий, сооружений и технологических установок. При этом поток жидкости практически всегда выходил далеко за территорию предприятий, создавая угрозу соседним объектам и приводя к загрязнению окружающей природной среды.
6. При
квазимгновенном разрушении резервуара (внезапный, в течение секунд или долей
секунд, распад резервуара на приблизительно равные по размеру части) часть
хранимой в резервуаре жидкости может перелиться через обвалование.
7. Ниже представлена математическая модель, позволяющая оценить долю
жидкости, перелившейся через обвалование при квазимгновенном разрушении
резервуара. Приняты следующие допущения:
рассматривается плоская одномерная задача;
временем разрушения резервуара не учитывается;
жидкость является невязкой;
трение жидкости о поверхность земли отсутствует;
поверхность земли является плоской, горизонтальной.
Система уравнений, описывающих движение жидкости, имеет вид:
, (П3.17)
где h -
высота столба жидкости над фиксированным уровнем, м;
hG - высота подстилающей поверхности над фиксированным
уровнем, м;
u - средняя по высоте скорость движения столба жидкости, м/с;
x - координата вдоль направления движения жидкости, м;
t - время, с;
g - ускорение свободного падения (9,81 м/с2).
Граничные условия (рисунок П3.2) имеют вид:
; (П3.18)
; (П3.19)
; (П3.20)
, (П3.21)
где a -
высота обвалования.
Массовая доля жидкости Q(%), перелившейся через обвалование к моменту
времени T, определяется по формуле:
, (П3.22)
где uN
- средняя по высоте скорость движения столба жидкости при x = b, м/с;
hN = высота столба жидкости при x = b, м;
h0 - начальная высота столба жидкости в резервуаре, м;
R - ширина резервуара, м.
График расчетной и экспериментальной зависимостей массовой доли
перелившейся через обвалование жидкости Q от параметра a/h0
представлен на рисунке П3.3.
Рисунок П3.2. Типичная картина движения жидкости в обваловании
при квазимгновенном разрушении резервуара:
|

|
-
|
уровень начального столба
жидкости;
|
|

|
-
|
уровень жидкости в промежуточный
момент времени (результаты расчета)
|
Рисунок
П3.3. Зависимость доли перелившейся
через
обвалование жидкости Q от параметра a/h0: 1 - расчет;
2 - эксперимент
ООО НПП "Авиаинструмент" аккредитовано по осуществлению деятельности в области информационных технологий от 07 марта 2008 г. за №60 (Приказ Министерства
информационных технологий и связи Российской Федерации от 09.01.2008г. №3)