Il calcolatore del volume del serbatoio restituisce la capacità totale, il volume riempito e la capacità rimanente per cilindri orizzontali e verticali, rettangoli, ovali, capsule e serbatoi con fondo bombato. Inserisci la forma e le dimensioni del serbatoio, quindi la profondità di riempimento e il calcolatore restituirà galloni, litri e piedi cubi a quel livello di riempimento insieme alla piena capacità del serbatoio. Un grafico di riempimento mostra come il volume si riferisce alla profondità con incrementi del dieci per cento, che non è una linea retta per la maggior parte delle forme di serbatoi che giacciono su un lato.
Calcolare il volume totale e pieno del serbatoio
Il volume totale dipende solo dalla forma e dalle dimensioni esterne del serbatoio; il volume riempito dipende da quelle stesse dimensioni più dalla profondità in cui si trova attualmente il liquido all'interno. I due sono correlati ma non proporzionali per ogni forma, che è la cosa più utile che questo calcolatore dimostra oltre alla semplice cifra di capacità.
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 × 100Il volume di riempimento di un serbatoio verticale si adatta direttamente alla profondità, poiché ogni sezione orizzontale di un cilindro verticale o di un rettangolo è identica. Un serbatoio orizzontale non condivide questa proprietà, perché la sezione trasversale sul fondo di un cilindro sdraiato è un nastro sottile mentre la sezione trasversale al centro è l'intero diametro.
Seleziona la forma del serbatoio
La forma del serbatoio determina quale formula applicare e il calcolatore supporta nove forme comuni che coprono quasi tutti i serbatoi di stoccaggio fuori terra e sotterranei per uso residenziale e commerciale leggero. Selezionando una forma si cambiano i campi di input in modo che corrispondano alle sue dimensioni specifiche.
- Cilindro orizzontale: un cilindro appoggiato su un lato, la forma più comune per i serbatoi del carburante e dell'acqua. Diametro e lunghezza.
- Cilindro verticale: stando in piedi. Diametro e altezza.
- Rettangolo: un serbatoio o cisterna rettangolare. Lunghezza, larghezza e altezza.
- Ovale orizzontale: un cilindro appiattito sdraiato su un fianco. Larghezza, altezza e lunghezza.
- Ovale verticale: la stessa sezione trasversale in piedi.
- Capsula orizzontale: un cilindro con due estremità arrotondate ed emisferiche, adagiato su un fianco.
- Capsula verticale: la stessa forma in piedi.
- Orizzontale 2:1 ellittico: un cilindro con estremità ellittiche poco profonde anziché emisferi completi.
- Estremità del piatto orizzontale: un cilindro con tappi terminali poco profondi, anziché piatti.
Lo stoccaggio del carburante e le fosse settiche hanno molto spesso la forma di un cilindro orizzontale o di una capsula orizzontale; le cisterne e i serbatoi di miscelazione sono più spesso cilindri verticali o rettangoli.
Applicare le formule del volume del serbatoio
Il volume totale di ogni forma deriva direttamente dalla sua area della sezione trasversale moltiplicata per la sua lunghezza o altezza, con forme ovali e a capsula che combinano un rettangolo o un cilindro con sezioni terminali curve. Anche il volume pieno di una forma sdraiata su un lato necessita della formula del segmento circolare, trattata nella sezione successiva.
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 lengthIl volume di una cisterna rettangolare non necessita di alcuna regolazione della forma curva; è lunghezza per larghezza per altezza, identico a qualsiasi prisma rettangolare. I termini extra di una capsula o di un serbatoio ovale rappresentano i tappi terminali arrotondati, che contengono proporzionalmente più volume rispetto alla loro lunghezza rispetto alla sezione centrale cilindrica diritta.
Misurare la profondità di riempimento in un cilindro orizzontale
La profondità di riempimento in un serbatoio orizzontale viene normalmente letta con un'astina abbassata attraverso un'apertura di riempimento e la conversione di quella singola lettura di profondità in un volume richiede la formula del segmento circolare, poiché la sezione trasversale del liquido è un frammento curvo anziché un cerchio completo o un semplice rettangolo. Questo è il calcolo da cui è costruito ogni grafico di riempimento del serbatoio orizzontale.
m = Radius − Fill depth
θ = 2 × arccos(m ÷ Radius)
Segment area = ½ × Radius² × (θ − sin θ)
Fill volume = Segment area × LengthL'angolo θ, misurato in radianti, definisce quanta parte della circonferenza del cerchio si estende sulla superficie del liquido. Una profondità di riempimento esattamente uguale al raggio, metà del diametro del serbatoio, dà θ esattamente di π radianti (180°) e un'area del segmento esattamente pari a metà del cerchio, che è l'unica profondità di riempimento alla quale la cifra percentuale piena di un cilindro orizzontale corrisponde alla sua cifra di profondità percentuale.
Leggi la tabella di riempimento
I serbatoi cilindrici orizzontali si riempiono in modo non lineare: il fondo e la parte superiore del serbatoio contengono molto meno volume per pollice di profondità rispetto alla parte centrale, perché la sezione trasversale circolare è più stretta su entrambe le estremità e più larga al centro.
Il grafico seguente riporta il volume come percentuale della capacità totale ad ogni incremento del 10% della profondità, indipendentemente dalle dimensioni effettive del serbatoio.
| Profondità (% del diametro) | Volume (% del totale) |
|---|---|
| 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 serbatoio al 20% della sua profondità totale contiene solo il 14.2% del suo volume totale, non il 20%, e un serbatoio all’80% di profondità contiene già l’85.8% del suo volume. La curva è simmetrica attorno al punto a metà, dove la percentuale di profondità e la percentuale di volume sono l'unica coppia sulla tabella che corrisponde esattamente.
Stimare un serbatoio orizzontale da 1.000 galloni
Un serbatoio cilindrico orizzontale di 64 pollici di diametro e 72 pollici di lunghezza ha una capacità totale di circa 1.003 galloni e con una profondità di riempimento di 40 pollici contiene circa 659 galloni, pieno per circa il 65.8%. Ogni gradino riportato di seguito trasporta le unità in piedi.
1. Converti le dimensioni in piedi. Diametro 64 pollici = 5.333 piedi (raggio 2.667 piedi); Lunghezza 72 pollici = 6 piedi; Profondità di riempimento 40 pollici = 3.333 piedi
2. Trova il volume totale. π × 2.667² × 6 = π × 7.111 × 6 ≈ 134.04 piedi³ ≈ 1.003 galloni
3. Poiché la profondità di riempimento supera il raggio, trova il segmento vuoto sopra il liquido. f′ = 2 × 2.667 − 3.333 = 2.0 piedi; m = 2.667 − 2.0 = 0.667 piedi
4. Trova l'angolo e l'area del segmento vuoto. θ = 2 × arccos(0.667 ÷ 2.667) = 2 × arccos(0.25) ≈ 2.636 rad Area del segmento = 0.5 × 2.667² × (2.636 − sin 2.636) ≈ 7.65 piedi² Volume del segmento vuoto = 7.65 × 6 ≈ 45.91 ft³
5. Sottrai il segmento vuoto dal totale. 134.04 − 45.91 ≈ 88.13 ft³ ≈ 659 galloni pieni
Ciò lascia uno spazio vuoto, la capacità vuota rimanente, di circa 45.91 piedi cubi, o circa 343 galloni. Un serbatoio di queste dimensioni e forma corrisponde a un comune serbatoio residenziale di carburante o acqua nominale da 1.000 galloni; il totale calcolato di 1.003 galloni è la capacità geometrica prima del declassamento del limite di riempimento di qualsiasi produttore, che la maggior parte dei fornitori applica come margine di sicurezza.
Convertire il volume del serbatoio tra le unità
Il volume del serbatoio viene convertito nell'unità utilizzata da un indicatore di riempimento, da una fattura di consegna o da una scheda tecnica e il calcolatore ne riporta diversi contemporaneamente, in modo che un unico risultato fornisca una ricevuta di consegna negli Stati Uniti e le specifiche dell'attrezzatura metrica senza una seconda ricerca.
| Convertire da ft³ | Fattore | Esempio (134.04 piedi³) |
|---|---|---|
| In galloni americani | × 7.4805 | 1.002.8 galloni |
| Ai galloni imperiali | × 6.2288 | 834.9 imp gall |
| A litri | × 28.317 | 3.796 litri |
| A metri cubi | × 0.02832 | 3.80 m³ |
| Alle botti | × 0.1781 | 23.87 barili |
Un gallone americano e un gallone imperiale non hanno lo stesso volume; il gallone imperiale è circa il 20% più grande, il che è importante quando una scheda tecnica del serbatoio al di fuori degli Stati Uniti elenca una capacità in galloni senza specificare quale.
Domande frequenti
Come calcolo il volume di un serbatoio cilindrico orizzontale?
Moltiplica pi greco per il quadrato del raggio, quindi per la lunghezza: π × r² × lunghezza. Un serbatoio di 64 pollici di diametro (un raggio di 32 pollici o 2.667 piedi) e lungo 72 pollici (6 piedi) contiene π × 2.667² × 6, circa 134 piedi cubi, o circa 1.003 galloni.
Perché un serbatoio orizzontale si riempie in modo non lineare?
Perché la sezione trasversale di un cilindro sdraiato su un lato è più stretta vicino al fondo e alla parte superiore e più larga al centro. Un dato pollice di profondità vicino al fondo aggiunge molto meno volume dello stesso pollice di profondità vicino al centro, motivo per cui il 20% di profondità contiene solo circa il 14.2% del volume totale anziché il 20%.
Quanto contiene un serbatoio da 1.000 galloni con 40 pollici di riempimento?
Per un serbatoio di 64 pollici di diametro e 72 pollici di lunghezza, una profondità di riempimento di 40 pollici contiene circa 659 galloni, circa il 65.8% della capacità totale del serbatoio di circa 1.003 galloni.
Cos'è l'ullage?
Il livello vuoto è la capacità vuota rimanente in un serbatoio, ottenuta sottraendo il volume di riempimento attuale dal volume totale. Un serbatoio da 1.003 galloni che contiene 659 galloni ha un volume vuoto di circa 344 galloni, il volume ancora disponibile prima che il serbatoio raggiunga il pieno.
Come misuro la profondità di riempimento con un'astina?
Abbassare un bastoncino o un manometro attraverso un foro di riempimento verticale finché non tocca il fondo del serbatoio, quindi leggere la lunghezza bagnata una volta ritirato. Quella lettura è la profondità di riempimento, che viene convertita in un volume utilizzando la formula del segmento circolare per un serbatoio orizzontale o un calcolo diretto profondità-area per uno verticale o rettangolare.
Quanti galloni ci sono in un piede cubo?
Circa 7.48 galloni americani o circa 6.23 galloni imperiali. Un serbatoio da 100 piedi cubi contiene circa 748 galloni americani o 623 galloni imperiali.
Qual è la differenza tra un gallone americano e un gallone imperiale?
Un gallone imperiale è più grande, circa 4.546 litri rispetto ai 3.785 litri di un gallone americano, una differenza di circa il 20%. Un serbatoio da 1.000 galloni imperiali contiene più liquido di uno da 1.000 galloni americani.
Come posso calcolare il volume di un serbatoio con le estremità del piatto arrotondate?
Aggiungere il volume del corpo cilindrico dritto al volume dei due cappucci terminali poco profondi, che contengono meno volume di quanto farebbe un emisfero completo. La modalità con estremità del piatto orizzontale del calcolatore esegue questa combinazione direttamente una volta immessi il diametro del serbatoio, la lunghezza diritta e la profondità del piatto.
Come posso trovare la percentuale di riempimento dalla lettura di un dip stick?
Dividere il volume di riempimento calcolato dalla lettura dell'astina per il volume totale del serbatoio, quindi moltiplicare per 100. La percentuale di riempimento di un serbatoio orizzontale non tiene traccia direttamente della percentuale di profondità, motivo per cui la tabella di riempimento sopra è il riferimento più affidabile rispetto al presupposto che le percentuali di profondità e volume corrispondano.
Questo calcolatore può gestire un serbatoio ovale verticale?
SÌ. Un serbatoio ovale verticale utilizza la stessa sezione trasversale ovale di uno orizzontale, in posizione verticale, e il suo volume di riempimento è calcolato in tre zone, la sezione curva inferiore, la sezione centrale diritta e la sezione curva superiore, piuttosto che la formula del singolo segmento circolare utilizzata per un cilindro orizzontale.
Riepilogo
Il calcolatore del volume del serbatoio restituisce il volume totale e riempito per nove forme di serbatoio, convertendo la profondità di riempimento in un volume attraverso la formula del segmento circolare per le forme orizzontali e la profondità diretta per l'area per quelle verticali e rettangolari.
Un cilindro orizzontale da 64 x 72 pollici contiene circa 1.003 galloni in totale e circa 659 galloni ad una profondità di riempimento di 40 pollici, vicino al 66% di riempimento nonostante la sola lettura della profondità suggerisca il contrario.
I serbatoi orizzontali si riempiono in modo non lineare, più rapidamente al centro del serbatoio e più lentamente vicino al fondo e alla parte superiore, motivo per cui il grafico di riempimento, e non solo la lettura della profondità, è il modo affidabile per stimare quanto liquido rimane.