Калькулятор объема резервуара возвращает общую емкость, заполненный объем и оставшуюся емкость для горизонтальных и вертикальных цилиндров, прямоугольников, овалов, капсул и резервуаров с выпуклыми концами. Введите форму и размеры резервуара, затем глубину заполнения, и калькулятор выведет галлоны, литры и кубические футы для этого уровня заполнения наряду с полной емкостью резервуара. Диаграмма заполнения показывает, как объем связан с глубиной с шагом в десять процентов, что не является прямой линией для большинства форм резервуаров, лежащих на боку.
Рассчитать общий и заполненный объем бака
Общий объем зависит только от формы и внешних размеров резервуара; заполненный объем зависит от тех же размеров, а также от того, насколько глубоко в данный момент находится жидкость внутри. Они связаны, но не пропорциональны для каждой формы, и это самая полезная вещь, которую демонстрирует этот калькулятор, помимо простого показателя емкости.
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 × 100Объем заполнения вертикального резервуара напрямую зависит от глубины, поскольку каждый горизонтальный срез вертикального цилиндра или прямоугольника идентичен. Горизонтальный резервуар не обладает этим свойством, поскольку поперечное сечение внизу лежащего цилиндра представляет собой тонкую полоску, а поперечное сечение посередине представляет собой полный диаметр.
Выберите форму резервуара
Форма резервуара определяет, какая формула применяется, и калькулятор поддерживает девять распространенных форм, охватывающих почти все наземные и подземные резервуары для хранения в жилых и легких коммерческих целях. Выбор фигуры переключает поля ввода в соответствии с ее конкретными размерами.
- Горизонтальный цилиндр: цилиндр, лежащий на боку, наиболее распространенная форма баков для топлива и воды. Диаметр и длина.
- Вертикальный цилиндр: стоя прямо. Диаметр и высота.
- Прямоугольник: прямоугольный резервуар или цистерна. Длина, ширина и высота.
- Горизонтальный овал: сплющенный цилиндр, лежащий на боку. Ширина, высота и длина.
- Вертикальный овал: того же сечения, стоя вертикально.
- Горизонтальная капсула: цилиндр с двумя закругленными полусферическими концами, лежащими на боку.
- Вертикальная капсула: та же форма, стоящая вертикально.
- Горизонтальный эллиптический 2:1: цилиндр с неглубокими эллиптическими торцевыми крышками, а не с полными полусферами.
- Горизонтальные края тарелки: цилиндр с неглубокими, а не плоскими торцевыми крышками.
Хранилища топлива и септики чаще всего имеют форму горизонтального цилиндра или горизонтальной капсулы; цистерны и смесительные баки чаще представляют собой вертикальные цилиндры или прямоугольники.
Примените формулы объема резервуара
Общий объем каждой формы напрямую зависит от площади ее поперечного сечения, умноженной на ее длину или высоту, при этом овальные и капсульные формы сочетают в себе прямоугольник или цилиндр с изогнутыми концевыми секциями. Для заполнения объема фигуры, лежащей на боку, также требуется формула сегмента окружности, описанная в следующем разделе.
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 lengthОбъем прямоугольного бачка вообще не нуждается в корректировке изогнутой формы; это длина, умноженная на ширину, на высоту, идентично любой прямоугольной призме. Дополнительными условиями капсульного или овального резервуара являются закругленные торцевые крышки, которые удерживают пропорционально больший объем по сравнению с их длиной, чем прямая цилиндрическая средняя часть.
Измерьте глубину заполнения в горизонтальном цилиндре
Глубину заполнения в горизонтальном резервуаре обычно измеряют с помощью щупа, опущенного через заливное отверстие, и для преобразования этого значения глубины в объем требуется формула кругового сегмента, поскольку поперечное сечение жидкости представляет собой изогнутую полоску, а не полный круг или простой прямоугольник. Это расчет, на основе которого строится каждая диаграмма заполнения горизонтального резервуара.
m = Radius − Fill depth
θ = 2 × arccos(m ÷ Radius)
Segment area = ½ × Radius² × (θ − sin θ)
Fill volume = Segment area × LengthУгол θ, измеряемый в радианах, определяет, какую часть окружности окружности охватывает поверхность жидкости. Глубина заполнения, точно равная радиусу, половине диаметра резервуара, дает θ, равную ровно π радиан (180 °), и площадь сегмента, равную ровно половине круга, что является единственной глубиной заполнения, при которой показатель наполнения горизонтального цилиндра в процентах соответствует его показателю глубины в процентах.
Читать таблицу заполнения
Горизонтальные цилиндрические резервуары заполняются нелинейно: нижняя и верхняя часть резервуара вмещают гораздо меньший объем на дюйм глубины, чем середина, поскольку круглое поперечное сечение самое узкое на обоих концах и самое широкое в центре.
В приведенной ниже таблице показан объем в процентах от общей емкости при каждом десятипроцентном увеличении глубины, независимо от фактического размера резервуара.
| Глубина (% диаметра) | Объем (% от общего количества) |
|---|---|
| 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% |
Резервуар на 20 процентах полной глубины вмещает только 14.2 процента своего общего объема, а не 20 процентов, а резервуар на 80 процентах глубины вмещает уже 85.8 процента своего объема. Кривая симметрична относительно средней точки, где процент глубины и процент объема , единственная пара в таблице, которая точно совпадает.
Оцените горизонтальный резервуар емкостью 1000 галлонов
Горизонтальный цилиндрический резервуар диаметром 64 дюйма и длиной 72 дюйма имеет общую вместимость около 1003 галлона, а при глубине заполнения 40 дюймов вмещает примерно 659 галлонов, то есть заполнение примерно на 65.8 процента. Каждый шаг ниже переносит единицы измерения в футах.
1. Переведите размеры в футы. Диаметр 64 дюйма = 5.333 фута (радиус 2.667 фута); Длина 72 дюйма = 6 футов; Глубина заполнения 40 дюймов = 3.333 фута
2. Найдите общий объем. π × 2.667² × 6 = π × 7.111 × 6 ≈ 134.04 фута³ ≈ 1003 галлона
3. Поскольку глубина заполнения превышает радиус, найдите пустой сегмент над жидкостью. f′ = 2 × 2.667 , 3.333 = 2.0 фута; м = 2.667 − 2.0 = 0.667 фута
4. Найдите угол и площадь пустого сегмента. θ = 2 × arccos(0.667 ÷ 2.667) = 2 × arccos(0.25) ≈ 2.636 рад Площадь сегмента = 0.5 × 2.667² × (2.636 − sin 2.636) ≈ 7.65 фута² Объем пустого сегмента = 7.65 × 6 ≈ 45.91 фут³.
5. Вычтите пустой сегмент из общего числа. 134.04 − 45.91 ≈ 88.13 футов³ ≈ 659 галлонов заполнено
В результате остается незаполненный объем, оставшаяся пустая емкость, около 45.91 фута³, или примерно 343 галлона. Резервуар такого размера и формы соответствует обычному бытовому резервуару для топлива или воды емкостью 1000 галлонов; Рассчитанное общее количество 1003 галлона представляет собой геометрическую емкость до снижения номинальных значений предела наполнения, установленного любым производителем, который большинство поставщиков применяют в качестве запаса безопасности.
Преобразование объема резервуара между единицами измерения
Объем резервуара преобразуется в любую единицу измерения, используемую датчиком наполнения, счетом-фактурой или спецификацией, а калькулятор сообщает несколько одновременно, поэтому единый результат позволяет использовать квитанцию на доставку в США и метрическую спецификацию оборудования без повторного поиска.
| Конвертировать из фут³ | Фактор | Пример (134.04 фута³) |
|---|---|---|
| В галлоны США | × 7.4805 | 1002.8 галлона |
| В имперские галлоны | × 6.2288 | 834.9 имп галлонов |
| В литры | × 28.317 | 3796 л |
| В кубические метры | × 0.02832 | 3.80 м³ |
| В бочки | × 0.1781 | 23.87 барр. |
Американский галлон и имперский галлон , это не один и тот же объем; британский галлон примерно на 20 процентов больше, что имеет значение, когда в технических характеристиках бака из-за пределов Соединенных Штатов указана емкость в галлонах без указания, какая именно.
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитать объем горизонтального цилиндрического резервуара?
Умножьте число Пи на квадрат радиуса, а затем на длину: π × r² × длина. Резервуар диаметром 64 дюйма (радиус 32 дюйма, или 2.667 фута) и длиной 72 дюйма (6 футов) вмещает π × 2.667² × 6, около 134 кубических футов или примерно 1003 галлона.
Почему горизонтальный резервуар наполняется нелинейно?
Потому что поперечное сечение лежащего на боку цилиндра самое узкое внизу и вверху и самое широкое посередине. Один дюйм глубины внизу добавляет гораздо меньше объема, чем тот же дюйм глубины ближе к середине, поэтому 20-процентная глубина удерживает лишь около 14.2 процента от общего объема, а не 20 процентов.
Сколько вмещает бак емкостью 1000 галлонов при уровне заполнения 40 дюймов?
Для резервуара диаметром 64 дюйма и длиной 72 дюйма глубина заполнения 40 дюймов вмещает около 659 галлонов, что составляет примерно 65.8 процента от общей емкости резервуара, составляющей около 1003 галлона.
Что такое незаполненность?
Незаполненный объем , это оставшаяся пустая емкость резервуара, определяемая путем вычитания текущего объема заполнения из общего объема. Бак емкостью 1003 галлона, вмещающий 659 галлонов, имеет незаполненный объем около 344 галлонов, и этот объем все еще доступен до того, как бак заполнится.
Как измерить глубину заливки щупом?
Опустите стержень или манометр через вертикальное заливное отверстие до тех пор, пока он не коснется дна резервуара, затем после извлечения измерьте смоченную длину. Это значение представляет собой глубину заполнения, которая преобразуется в объем с использованием формулы сегмента круглого сечения для горизонтального резервуара или прямого расчета глубины на площадь для вертикального или прямоугольного резервуара.
Сколько галлонов в кубическом футе?
Около 7.48 галлонов США или около 6.23 британских галлонов. Бак объемом 100 кубических футов вмещает примерно 748 галлонов США или 623 британских галлона.
В чем разница между галлоном США и имперским галлоном?
Имперский галлон больше: около 4.546 литра по сравнению с 3.785 литрами галлона США, разница составляет примерно 20 процентов. Резервуар емкостью 1000 британских галлонов вмещает больше жидкости, чем резервуар емкостью 1000 галлонов США.
Как рассчитать объем резервуара с закругленными концами тарелки?
Добавьте объем прямого цилиндрического корпуса к объему двух неглубоких выпуклых торцевых крышек, которые удерживают меньший объем, чем полная полусфера. Режим горизонтальных тарелок калькулятора выполняет эту комбинацию сразу после ввода диаметра резервуара, прямой длины и глубины тарелки.
Как узнать процент заполнения по показаниям щупа?
Разделите объем заполнения, рассчитанный по показаниям щупа, на общий объем резервуара, а затем умножьте на 100. Процент заполнения горизонтального резервуара не отслеживает процент его глубины напрямую, поэтому приведенная выше таблица заполнения является более надежным ориентиром, чем предположение о совпадении процентов глубины и объема.
Сможет ли этот калькулятор обработать вертикальный овальный резервуар?
Да. В вертикальном овальном резервуаре используется то же овальное поперечное сечение, что и в горизонтальном, стоящем дыбом, а объем его наполнения рассчитывается в трех зонах: нижней изогнутой секции, прямой средней части и верхней изогнутой секции, а не по формуле одного круглого сегмента, используемой для горизонтального цилиндра.
Краткое содержание
Калькулятор объема резервуара возвращает общий и заполненный объем для девяти форм резервуаров, преобразуя глубину заполнения в объем с помощью формулы сегмента круга для горизонтальных форм и прямой формулы глубины на площадь для вертикальных и прямоугольных.
Горизонтальный цилиндр размером 64 на 72 дюйма вмещает в общей сложности около 1003 галлонов и около 659 галлонов при глубине наполнения 40 дюймов, что соответствует заполнению почти на 66 процентов, несмотря на то, что одни только показания глубины говорят об обратном.
Горизонтальные резервуары заполняются нелинейно, наиболее круто в середине резервуара и медленнее всего в нижней и верхней части резервуара, поэтому диаграмма заполнения, а не только показания глубины, является надежным способом оценить, сколько жидкости осталось.