A Calculadora de Volume do Tanque retorna a capacidade total, o volume cheio e a capacidade restante para cilindros horizontais e verticais, retângulos, ovais, cápsulas e tanques abaulados. Insira a forma e as dimensões do tanque, depois a profundidade de enchimento, e a calculadora retornará galões, litros e pés cúbicos nesse nível de enchimento junto com a capacidade total do tanque. Um gráfico de preenchimento mostra como o volume se relaciona com a profundidade em incrementos de dez por cento, o que não é uma linha reta para a maioria dos tanques deitados de lado.
Calcular o volume total e cheio do tanque
O volume total depende apenas do formato e das dimensões externas do tanque; o volume preenchido depende dessas mesmas dimensões, além da profundidade do líquido dentro dele. Os dois estão relacionados, mas não são proporcionais para todas as formas, o que é a coisa mais útil que esta calculadora demonstra além de um simples valor de capacidade.
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 × 100O volume de enchimento de um tanque vertical é dimensionado diretamente com a profundidade, uma vez que cada fatia horizontal através de um cilindro vertical ou retângulo é idêntica. Um tanque horizontal não compartilha desta propriedade, porque a seção transversal na parte inferior de um cilindro deitado é uma tira fina, enquanto a seção transversal no meio é o diâmetro total.
Selecione um formato de tanque
O formato do tanque determina qual fórmula se aplica, e a calculadora oferece suporte a nove formatos comuns que cobrem quase todos os tanques de armazenamento acima do solo e subterrâneos para uso residencial e comercial leve. A seleção de uma forma alterna os campos de entrada para corresponder às suas dimensões específicas.
- Cilindro horizontal: um cilindro deitado de lado, formato mais comum para tanques de combustível e água. Diâmetro e comprimento.
- Cilindro vertical: em pé. Diâmetro e altura.
- Retângulo: um tanque ou cisterna retangular. Comprimento, largura e altura.
- Oval horizontal: um cilindro achatado deitado de lado. Largura, altura e comprimento.
- Oval vertical: a mesma seção transversal em pé.
- Cápsula horizontal: um cilindro com duas extremidades hemisféricas arredondadas, deitado de lado.
- Cápsula vertical: a mesma forma em pé.
- Elíptico horizontal 2:1: um cilindro com tampas elípticas rasas em vez de hemisférios completos.
- Extremidades horizontais do prato: um cilindro com tampas côncavas rasas, em vez de planas.
O armazenamento de combustível e as fossas sépticas costumam ter formatos de cilindro horizontal ou cápsula horizontal; cisternas e tanques de mistura são mais frequentemente cilindros verticais ou retângulos.
Aplicar as fórmulas de volume do tanque
O volume total de cada forma segue diretamente de sua área de seção transversal multiplicada por seu comprimento ou altura, com formas ovais e cápsulas combinando um retângulo ou cilindro com seções finais curvas. O volume preenchido para uma forma deitada de lado também precisa da fórmula do segmento circular, abordada na próxima seção.
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 lengthO volume de uma cisterna retangular não precisa de nenhum ajuste de formato curvo; é comprimento vezes largura vezes altura, idêntico a qualquer prisma retangular. Os termos extras de uma cápsula ou tanque oval são responsáveis pelas tampas arredondadas, que retêm proporcionalmente mais volume em relação ao seu comprimento do que a seção intermediária cilíndrica reta.
Meça a profundidade de preenchimento em um cilindro horizontal
A profundidade de enchimento em um tanque horizontal é normalmente lida com uma vareta abaixada através de uma porta de enchimento, e a conversão dessa leitura de profundidade única em um volume requer a fórmula do segmento circular, uma vez que a seção transversal do líquido é uma tira curva em vez de um círculo completo ou um retângulo simples. Este é o cálculo a partir do qual todo gráfico de enchimento de tanque horizontal é construído.
m = Radius − Fill depth
θ = 2 × arccos(m ÷ Radius)
Segment area = ½ × Radius² × (θ − sin θ)
Fill volume = Segment area × LengthO ângulo θ, medido em radianos, define quanto da circunferência do círculo a superfície do líquido abrange. Uma profundidade de preenchimento exatamente igual ao raio, metade do diâmetro do tanque, fornece θ de exatamente π radianos (180°) e uma área de segmento de exatamente metade do círculo, que é a única profundidade de preenchimento na qual o valor percentual cheio de um cilindro horizontal corresponde ao valor percentual de profundidade.
Leia o gráfico de preenchimento
Os tanques cilíndricos horizontais enchem de forma não linear: o fundo e o topo do tanque retêm muito menos volume por polegada de profundidade do que o meio, porque a seção transversal circular é mais estreita em ambas as extremidades e mais larga no centro.
O gráfico abaixo mostra o volume como uma porcentagem da capacidade total a cada incremento de dez por cento de profundidade, independente do tamanho real do tanque.
| Profundidade (% do diâmetro) | Volume (% do 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% |
Um tanque a 20% da sua profundidade total contém apenas 14.2% do seu volume total, e não 20%, e um tanque a 80% da profundidade já detém 85.8% do seu volume. A curva é simétrica em torno do ponto médio, onde a porcentagem de profundidade e a porcentagem de volume são o único par na tabela que corresponde exatamente.
Estime um tanque horizontal de 1.000 galões
Um tanque cilíndrico horizontal de 64 polegadas de diâmetro e 72 polegadas de comprimento tem uma capacidade total de cerca de 1.003 galões e, com uma profundidade de enchimento de 40 polegadas, comporta cerca de 659 galões, cerca de 65.8% cheio. Cada etapa abaixo transporta as unidades em pés.
1. Converta dimensões em pés. Diâmetro 64 pol. = 5.333 pés (raio 2.667 pés); Comprimento 72 pol. = 6 pés; Profundidade de preenchimento 40 pol. = 3.333 pés
2. Encontre o volume total. π × 2.667² × 6 = π × 7.111 × 6 ≈ 134.04 pés³ ≈ 1.003 galões
3. Como a profundidade de preenchimento excede o raio, encontre o segmento vazio acima do líquido. f′ = 2 × 2.667 − 3.333 = 2.0 pés; m = 2.667 - 2.0 = 0.667 pés
4. Encontre o ângulo e a área do segmento vazio. θ = 2 × arcos(0.667 ÷ 2.667) = 2 × arcos(0.25) ≈ 2.636 rad Área do segmento = 0.5 × 2.667² × (2.636 - sen 2.636) ≈ 7.65 pés² Volume do segmento vazio = 7.65 × 6 ≈ 45.91 pés³
5. Subtraia o segmento vazio do total. 134.04 - 45.91 ≈ 88.13 pés³ ≈ 659 galões cheios
Isso deixa um volume livre, a capacidade vazia restante, de cerca de 45.91 pés³, ou cerca de 343 galões. Um tanque deste tamanho e formato corresponde a um tanque residencial comum de combustível ou água nominal de 1.000 galões; o total calculado de 1.003 galões é a capacidade geométrica antes da redução do limite de preenchimento de qualquer fabricante, que a maioria dos fornecedores aplica como margem de segurança.
Converta o volume do tanque entre unidades
O volume do tanque é convertido para qualquer unidade usada por um medidor de enchimento, uma fatura de entrega ou uma folha de especificações, e a calculadora informa vários de uma vez, para que um único resultado sirva um ticket de entrega nos EUA e uma especificação métrica do equipamento sem uma segunda pesquisa.
| Converter de ft³ | Fator | Exemplo (134.04 pés³) |
|---|---|---|
| Para galões americanos | × 7.4805 | 1.002.8 galões |
| Para galões imperiais | × 6.2288 | 834.9 imp gal |
| Para litros | × 28.317 | 3.796 litros |
| Para metros cúbicos | × 0.02832 | 3.80 m³ |
| Para barris | × 0.1781 | 23.87 barris |
Um galão americano e um galão imperial não têm o mesmo volume; o galão imperial é cerca de 20% maior, o que é importante quando uma folha de especificações de um tanque de fora dos Estados Unidos lista a capacidade em galões sem especificar qual.
Perguntas frequentes
Como calculo o volume de um tanque cilíndrico horizontal?
Multiplique pi pelo quadrado do raio e depois pelo comprimento: π × r² × comprimento. Um tanque de 64 polegadas de diâmetro (um raio de 32 polegadas ou 2.667 pés) e 72 polegadas (6 pés) de comprimento contém π × 2.667² × 6, cerca de 134 pés cúbicos ou aproximadamente 1.003 galões.
Por que um tanque horizontal enche de forma não linear?
Porque a seção transversal de um cilindro deitado de lado é mais estreita perto da parte inferior e superior e mais larga no meio. Um determinado centímetro de profundidade próximo ao fundo acrescenta muito menos volume do que o mesmo centímetro de profundidade próximo ao meio, razão pela qual 20% de profundidade retém apenas cerca de 14.2% do volume total, em vez de 20%.
Quanto um tanque de 1.000 galões comporta com 40 polegadas de enchimento?
Para um tanque de 64 polegadas de diâmetro e 72 polegadas de comprimento, uma profundidade de enchimento de 40 polegadas comporta cerca de 659 galões, cerca de 65.8 por cento da capacidade total do tanque de cerca de 1.003 galões.
O que é expansão?
Ullage é a capacidade vazia restante em um tanque, encontrada subtraindo o volume de enchimento atual do volume total. Um tanque de 1.003 galões com capacidade para 659 galões tem um volume livre de cerca de 344 galões, o volume ainda disponível antes que o tanque fique cheio.
Como posso medir a profundidade de preenchimento com uma vareta?
Abaixe uma vareta ou medidor através de uma porta de enchimento vertical até tocar o fundo do tanque e, em seguida, leia o comprimento molhado depois de retirado. Essa leitura é a profundidade de enchimento, que se converte em volume usando a fórmula do segmento circular para um tanque horizontal ou um cálculo direto de profundidade vezes área para um tanque vertical ou retangular.
Quantos galões equivalem a um pé cúbico?
Cerca de 7.48 galões americanos, ou cerca de 6.23 galões imperiais. Um tanque de 100 pés cúbicos contém cerca de 748 galões americanos ou 623 galões imperiais.
Qual é a diferença entre um galão americano e um galão imperial?
Um galão imperial é maior, com cerca de 4.546 litros, em comparação com 3.785 litros de um galão americano, uma diferença de cerca de 20%. Um tanque avaliado em 1.000 galões imperiais contém mais líquido do que um tanque avaliado em 1.000 galões americanos.
Como calculo o volume de um tanque com extremidades arredondadas?
Adicione o volume do corpo cilíndrico reto ao volume das duas tampas rasas e abauladas, que retêm menos volume do que um hemisfério completo. O modo de extremidades horizontais do prato da calculadora executa essa combinação diretamente assim que o diâmetro do tanque, o comprimento reto e a profundidade do prato são inseridos.
Como encontro a porcentagem de preenchimento na leitura da vareta?
Divida o volume de enchimento calculado a partir da leitura da vareta pelo volume total do tanque e multiplique por 100. A porcentagem de enchimento de um tanque horizontal não rastreia sua porcentagem de profundidade diretamente, e é por isso que o gráfico de enchimento acima é a referência mais confiável do que assumir que as porcentagens de profundidade e volume correspondem.
Esta calculadora pode lidar com um tanque oval vertical?
Sim. Um tanque oval vertical usa a mesma seção transversal oval que um tanque horizontal, em pé, e seu volume de enchimento é calculado em três zonas, a seção curva inferior, a seção intermediária reta e a seção curva superior, em vez da fórmula de segmento circular único usada para um cilindro horizontal.
Resumo
A Calculadora de Volume do Tanque retorna o volume total e cheio para nove formas de tanque, convertendo uma profundidade de enchimento em um volume através da fórmula do segmento circular para formas horizontais e profundidade direta vezes área para formas verticais e retangulares.
Um cilindro horizontal de 64 por 72 polegadas comporta cerca de 1.003 galões no total e cerca de 659 galões em uma profundidade de enchimento de 40 polegadas, perto de 66 por cento cheio, apesar da leitura de profundidade sugerir o contrário.
Os tanques horizontais enchem de forma não linear, mais abruptamente no meio do tanque e mais lentamente perto do fundo e do topo, razão pela qual o gráfico de enchimento, e não apenas a leitura de profundidade, é a forma confiável de estimar quanto líquido resta.