Почему все цистерны круглые?

Это связано с давлением , в сферических формах давление равномерно распределено по всей поверхности, а (например) в квадратных концентрируется напряжение в углах и стыках (в упрощенном варианте). Еще имеет значение отношение объема к площади поверхности в сферах оно болльше

Когда в середине девятнадцатого века разрабатывались первые цистерны, то, скорее всего, не ставился вопрос о рациональном распределении давления на стенки их котлов, поскольку в цистернах планировалось перевозить нефть и нефтепродукты. В те времена о сжижении газов, вероятно, даже не задумывались. (Потребность в перевозке сжиженных газов возникла почти столетие спустя, когда был разработан метод сжижения газов в промышленных масштабах.) Поэтому то, в те времена и не требовались железнодорожные емкости, способные держать большое давление. Таким образом, в середине ХIХ века не было необходимости в рациональном распределении небольшого давления, которое вызывал «столб» жидкости высотой менее полутора метров (цистерны имели котел диаметром 1360 – 1500 мм), на стенки котла цистерны. Нет такой необходимости и сегодня в цистернах, предназначенных для перевозки нефтепродуктов. По этой причине эти цистерны сегодня имеют предохранительные клапаны, рассчитанные, всего-то, на давление в1,5 атмосферы. Вероятно по этой же причине сегодня изготавливаются и цистерны имеющие торцы не сферической формы, а плоские. На мой взгляд, главная причина, из-за которой была выбрана цилиндрическая форма котла цистерны это экономия металла. Причем, экономия «двойная», если так можно выразиться. При одинаковых объемах именно круговой цилиндр имеет минимальный периметр. Это первая экономия. При одинаковой площади сечения (и при одинаковой толщине стенок), т.е. при одинаковых затратах металла на круглую и квадратную цистерну, понятно объем круглого котла будет больше, но главное - жесткость круглой цистерны будет выше, чем жесткость квадратной. Это позволяет делать раму, несущую котел цистерны, менее жесткой. Это вторая экономия металла.

Все дело том, что требуется равномерно распределить давление на стенки цистерны. Тем самым снижается возможность саморазрушения емкости. Нагрузка, давящая на ровную плоскость, создает многократное напряжение в углах, что увеличивает риск разрушения именно на ребрах. И наоборот - когда ребер нет, нагрузка равномерно давит на всю площадь стенки. На этом основано и строительство тоннелей, и корпусов подводных лодок (и других подводных аппаратов). Только там давление снаружи, но принцип тот же. Так это и физика, и сопрамат.

Думаю, что дело все таки в давлении. Ведь и туннели метро так-же и роют и строют круглыми. И кроме того, сливать перевозимые жидкости удобнее так-же с круглой цистерны. Жидкость будет стекать на самое дно, даже если цистерна будет стоять под небольшим наклоном.

Скорее всего, круглые цистерны произошли от бочек с их круглой формой. Цистерна - металлическая герметичная бочка, положенная на бок.