La Calculadora de volumen del tanque devuelve la capacidad total, el volumen lleno y la capacidad restante para cilindros horizontales y verticales, rectángulos, óvalos, cápsulas y tanques con extremo abombado. Ingrese la forma y las dimensiones del tanque, luego la profundidad de llenado, y la calculadora arrojará galones, litros y pies cúbicos en ese nivel de llenado junto con la capacidad total del tanque. Una tabla de llenado muestra cómo el volumen se relaciona con la profundidad en incrementos del diez por ciento, lo cual no es una línea recta para la mayoría de las formas de tanques que se encuentran de lado.
Calcular el volumen total y lleno del tanque
El volumen total depende únicamente de la forma y las dimensiones exteriores del tanque; El volumen lleno depende de esas mismas dimensiones más la profundidad a la que se encuentra actualmente el líquido en el interior. Los dos están relacionados pero no proporcionales para cada forma, que es lo más útil que demuestra esta calculadora más allá de una simple cifra de capacidad.
Total volume = shape-specific formula (below)
Fill volume = portion of that shape occupied up to the fill depth
Ullage = Total volume − Fill volume
Fill percent = Fill volume ÷ Total volume × 100El volumen de llenado de un tanque vertical aumenta directamente con la profundidad, ya que cada corte horizontal a través de un cilindro vertical o un rectángulo es idéntico. Un tanque horizontal no comparte esta propiedad, porque la sección transversal en la parte inferior de un cilindro acostado es una astilla delgada, mientras que la sección transversal en el medio es el diámetro completo.
Seleccione una forma de tanque
La forma del tanque determina qué fórmula se aplica, y la calculadora admite nueve formas comunes que cubren casi todos los tanques de almacenamiento subterráneos y sobre el suelo en uso residencial y comercial ligero. Al seleccionar una forma, los campos de entrada cambian para que coincidan con sus dimensiones específicas.
- Cilindro horizontal: un cilindro tumbado de lado, la forma más común para los tanques de combustible y agua. Diámetro y longitud.
- Cilindro vertical: de pie. Diámetro y altura.
- Rectángulo: un tanque o cisterna rectangular. Largo, ancho y alto.
- Óvalo horizontal: un cilindro aplanado que yace de lado. Ancho, alto y largo.
- Óvalo vertical: la misma sección transversal en posición vertical.
- Cápsula horizontal: un cilindro con dos extremos redondeados y semiesféricos, acostado de lado.
- Cápsula vertical: la misma forma de pie.
- Elíptica horizontal 2:1: un cilindro con tapas de extremo elípticas poco profundas en lugar de hemisferios completos.
- Extremos del plato horizontal: un cilindro con tapas de extremo poco profundas, en lugar de planas.
Los tanques sépticos y de almacenamiento de combustible suelen tener forma de cilindro horizontal o cápsula horizontal; Las cisternas y los tanques de mezcla suelen ser cilindros verticales o rectángulos.
Aplicar las fórmulas de volumen del tanque
El volumen total de cada forma se deriva directamente de su área de sección transversal multiplicada por su longitud o altura, con formas ovaladas y de cápsula que combinan un rectángulo o cilindro con secciones finales curvas. El volumen relleno para una forma que se encuentra de lado también necesita la fórmula del segmento circular, que se trata en la siguiente sección.
Horizontal / vertical cylinder = π × (Diameter ÷ 2)² × Length or Height
Rectangle = Length × Width × Height
Horizontal oval = (π × r² + 2 × r × a) × Length, r = Height ÷ 2, a = Width − Height
Horizontal capsule = π × r² × [(4 ÷ 3) × r + a], a = straight cylindrical section lengthEl volumen de una cisterna rectangular no necesita ningún ajuste de forma curva; es largo por ancho por alto, idéntico a cualquier prisma rectangular. Los términos adicionales de una cápsula o un tanque ovalado representan las tapas de los extremos redondeadas, que contienen proporcionalmente más volumen en relación con su longitud que la sección central cilíndrica recta.
Medir la profundidad de llenado en un cilindro horizontal
La profundidad de llenado en un tanque horizontal normalmente se lee con una varilla medidora que se baja a través de un puerto de llenado, y para convertir esa lectura de profundidad única en un volumen se necesita la fórmula del segmento circular, ya que la sección transversal del líquido es una franja curva en lugar de un círculo completo o un rectángulo simple. Este es el cálculo a partir del cual se construye cada tabla de llenado de tanques horizontales.
m = Radius − Fill depth
θ = 2 × arccos(m ÷ Radius)
Segment area = ½ × Radius² × (θ − sin θ)
Fill volume = Segment area × LengthEl ángulo θ, medido en radianes, define qué parte de la circunferencia del círculo abarca la superficie del líquido. Una profundidad de llenado exactamente igual al radio, la mitad del diámetro del tanque, da θ de exactamente π radianes (180°) y un área de segmento de exactamente la mitad del círculo, que es la única profundidad de llenado en la que la cifra de porcentaje de llenado de un cilindro horizontal coincide con su cifra de porcentaje de profundidad.
Lea la tabla de llenado
Los tanques cilíndricos horizontales se llenan de forma no lineal: el fondo y la parte superior del tanque contienen mucho menos volumen por pulgada de profundidad que el del medio, porque la sección transversal circular es más estrecha en ambos extremos y más ancha en el centro.
El siguiente cuadro informa el volumen como porcentaje de la capacidad total en cada incremento del diez por ciento de profundidad, independientemente del tamaño real del tanque.
| Profundidad (% del diámetro) | Volumen (% del total) |
|---|---|
| 10% | 5.2% |
| 20% | 14.2% |
| 30% | 25.2% |
| 40% | 37.3% |
| 50% | 50.0% |
| 60% | 62.7% |
| 70% | 74.8% |
| 80% | 85.8% |
| 90% | 94.8% |
| 100% | 100.0% |
Un tanque al 20 por ciento de su profundidad total contiene sólo el 14.2 por ciento de su volumen total, no el 20 por ciento, y un tanque al 80 por ciento de profundidad ya contiene el 85.8 por ciento de su volumen. La curva es simétrica alrededor del punto medio, donde el porcentaje de profundidad y el porcentaje de volumen son el único par en la tabla que coincide exactamente.
Calcule un tanque horizontal de 1000 galones
Un tanque cilíndrico horizontal de 64 pulgadas de diámetro y 72 pulgadas de largo tiene una capacidad total de aproximadamente 1,003 galones, y a una profundidad de llenado de 40 pulgadas tiene capacidad para aproximadamente 659 galones, aproximadamente un 65.8 por ciento de su capacidad. Cada paso a continuación transporta las unidades en pies.
1. Convertir dimensiones a pies. Diámetro 64 pulgadas = 5.333 pies (radio 2.667 pies); Longitud 72 pulgadas = 6 pies; Profundidad de llenado 40 pulgadas = 3.333 pies
2. Encuentre el volumen total. π × 2.667² × 6 = π × 7.111 × 6 ≈ 134.04 pies³ ≈ 1003 galones
3. Dado que la profundidad de llenado excede el radio, busque el segmento vacío sobre el líquido. f′ = 2 × 2.667 − 3.333 = 2.0 pies; m = 2.667 − 2.0 = 0.667 pies
4. Encuentra el ángulo y el área del segmento vacío. θ = 2 × arccos(0.667 ÷ 2.667) = 2 × arccos(0.25) ≈ 2.636 rad Área del segmento = 0.5 × 2.667² × (2.636 − sen 2.636) ≈ 7.65 pies² Volumen del segmento vacío = 7.65 × 6 ≈ 45.91 pies³
5. Reste el segmento vacío del total. 134.04 − 45.91 ≈ 88.13 pies³ ≈ 659 galones llenos
Eso deja un espacio libre, la capacidad vacía restante, de aproximadamente 45.91 pies cúbicos, o aproximadamente 343 galones. Un tanque de este tamaño y forma corresponde a un tanque de agua o combustible residencial nominal común de 1,000 galones; el total calculado de 1,003 galones es la capacidad geométrica antes de la reducción del límite de llenado del fabricante, que la mayoría de los proveedores aplican para el margen de seguridad.
Convertir el volumen del tanque entre unidades
El volumen del tanque se convierte a cualquier unidad que utilice un indicador de llenado, una factura de entrega o una hoja de especificaciones, y la calculadora informa varias a la vez, de modo que un único resultado sirve para un ticket de entrega en EE. UU. y una especificación métrica del equipo sin una segunda búsqueda.
| Convertir de pies³ | Factor | Ejemplo (134.04 pies³) |
|---|---|---|
| A galones estadounidenses | × 7.4805 | 1.002.8 galones |
| A galones imperiales | × 6.2288 | 834.9 gal imp. |
| a litros | × 28.317 | 3.796 litros |
| A metros cúbicos | × 0.02832 | 3.80 m³ |
| a barriles | × 0.1781 | 23.87 barriles |
Un galón estadounidense y un galón imperial no tienen el mismo volumen; el galón imperial es aproximadamente un 20 por ciento más grande, lo que importa cuando una hoja de especificaciones de tanque de fuera de los Estados Unidos enumera una capacidad en galones sin especificar cuál.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo el volumen de un tanque cilíndrico horizontal?
Multiplica pi por el cuadrado del radio, luego por la longitud: π × r² × longitud. Un tanque de 64 pulgadas de diámetro (un radio de 32 pulgadas o 2.667 pies) y 72 pulgadas (6 pies) de largo tiene capacidad para π × 2.667² × 6, aproximadamente 134 pies cúbicos, o aproximadamente 1,003 galones.
¿Por qué un tanque horizontal se llena de forma no lineal?
Porque la sección transversal de un cilindro que yace de lado es más estrecha cerca de la parte inferior y superior y más ancha en el medio. Una determinada pulgada de profundidad cerca del fondo agrega mucho menos volumen que la misma pulgada de profundidad cerca del centro, razón por la cual un 20 por ciento de profundidad contiene sólo alrededor del 14.2 por ciento del volumen total en lugar del 20 por ciento.
¿Cuánto cabe en un tanque de 1000 galones con 40 pulgadas de llenado?
Para un tanque de 64 pulgadas de diámetro y 72 pulgadas de largo, una profundidad de llenado de 40 pulgadas tiene capacidad para aproximadamente 659 galones, aproximadamente el 65.8 por ciento de la capacidad total del tanque de aproximadamente 1003 galones.
¿Qué es el vacío?
El espacio vacío es la capacidad vacía restante en un tanque, que se calcula restando el volumen de llenado actual del volumen total. Un tanque de 1,003 galones que contiene 659 galones tiene un espacio libre de aproximadamente 344 galones, el volumen aún disponible antes de que el tanque se llene.
¿Cómo mido la profundidad de llenado con una varilla medidora?
Baje una varilla o medidor a través de un puerto de llenado vertical hasta que toque el fondo del tanque, luego lea la longitud mojada una vez retirado. Esa lectura es la profundidad de llenado, que se convierte en un volumen usando la fórmula del segmento circular para un tanque horizontal o un cálculo directo de profundidad por área para uno vertical o rectangular.
¿Cuántos galones hay en un pie cúbico?
Aproximadamente 7.48 galones estadounidenses, o aproximadamente 6.23 galones imperiales. Un tanque de 100 pies cúbicos tiene capacidad para aproximadamente 748 galones estadounidenses o 623 galones imperiales.
¿Cuál es la diferencia entre un galón estadounidense y un galón imperial?
Un galón imperial es más grande, alrededor de 4.546 litros en comparación con los 3.785 litros de un galón estadounidense, una diferencia de aproximadamente el 20 por ciento. Un tanque con una capacidad de 1.000 galones imperiales contiene más líquido que uno con una capacidad de 1.000 galones estadounidenses.
¿Cómo calculo el volumen de un tanque con extremos de plato redondeados?
Agregue el volumen del cuerpo cilíndrico recto al volumen de las dos tapas de los extremos poco profundas, que contienen menos volumen que el que tendría un hemisferio completo. El modo de extremos de plato horizontales de la calculadora realiza esta combinación directamente una vez que se ingresan el diámetro del tanque, la longitud recta y la profundidad del plato.
¿Cómo encuentro el porcentaje de llenado a partir de la lectura de una varilla medidora?
Divida el volumen de llenado calculado a partir de la lectura de la varilla medidora por el volumen total del tanque, luego multiplíquelo por 100. El porcentaje de llenado de un tanque horizontal no sigue su porcentaje de profundidad directamente, por lo que la tabla de llenado anterior es la referencia más confiable que asumir que los porcentajes de profundidad y volumen coinciden.
¿Puede esta calculadora manejar un tanque ovalado vertical?
Sí. Un tanque ovalado vertical utiliza la misma sección transversal ovalada que uno horizontal, colocado sobre un extremo, y su volumen de llenado se calcula en tres zonas, la sección curva inferior, la sección media recta y la sección curva superior, en lugar de la fórmula de segmento circular único utilizada para un cilindro horizontal.
Resumen
La Calculadora de volumen de tanque devuelve el volumen total y lleno para nueve formas de tanque, convirtiendo una profundidad de llenado en un volumen a través de la fórmula de segmento circular para formas horizontales y profundidad directa por área para las verticales y rectangulares.
Un cilindro horizontal de 64 por 72 pulgadas contiene alrededor de 1,003 galones en total y alrededor de 659 galones a una profundidad de llenado de 40 pulgadas, cerca del 66 por ciento de su capacidad a pesar de que la lectura de profundidad por sí sola sugiere lo contrario.
Los tanques horizontales se llenan de manera no lineal, más abruptamente a través del centro del tanque y más lentamente cerca del fondo y la parte superior, razón por la cual la tabla de llenado, no solo la lectura de profundidad, es la forma confiable de estimar cuánto líquido queda.