Tankvolymberäknaren returnerar total kapacitet, fylld volym och återstående kapacitet för horisontella och vertikala cylindrar, rektanglar, ovaler, kapslar och tankar med diskad ände. Ange tankens form och dimensioner, sedan ett påfyllningsdjup, och räknaren returnerar gallon, liter och kubikfot vid den påfyllningsnivån tillsammans med tankens fulla kapacitet. Ett fyllningsdiagram visar hur volymen relaterar till djupet i tioprocentiga steg, vilket inte är en rak linje för de flesta tankformer som ligger på sidan.
Beräkna total och fylld tankvolym
Total volym beror endast på tankens form och yttermått; fylld volym beror på samma dimensioner plus hur djupt vätskan inuti sitter för närvarande. De två är relaterade men inte proportionella för varje form, vilket är det enskilt mest användbara som denna räknare visar utöver en enkel kapacitetssiffra.
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 × 100En vertikal tanks fyllnadsvolym skalar direkt med djupet, eftersom varje horisontell skiva genom en vertikal cylinder eller en rektangel är identisk. En horisontell tank delar inte denna egenskap, eftersom tvärsnittet i botten av en liggande cylinder är en tunn flis medan tvärsnittet genom mitten är hela diametern.
Välj en tankform
Tankformen avgör vilken formel som gäller, och kalkylatorn stöder nio vanliga former som täcker nästan alla ovanjordiska och underjordiska lagringstankar i bostäder och lätt kommersiell användning. Om du väljer en form ändras inmatningsfälten så att de matchar dess specifika dimensioner.
- Horisontell cylinder: en cylinder som ligger på sidan, den vanligaste formen för bränsle- och vattentankar. Diameter och längd.
- Vertikal cylinder: står upprätt. Diameter och höjd.
- Rektangel: en rektangulär tank eller cistern. Längd, bredd och höjd.
- Horisontell oval: en tillplattad cylinder som ligger på sidan. Bredd, höjd och längd.
- Vertikal oval: samma tvärsnitt stående upprätt.
- Horisontell kapsel: en cylinder med två rundade, halvklotformade ändar, liggande på sidan.
- Vertikal kapsel: samma form stående upprätt.
- Horisontell 2:1 elliptisk: en cylinder med grunda elliptiska ändlock snarare än hela halvklot.
- Horisontella skåländar: en cylinder med ytliga, i stället för platta, ändlock.
Bränslelagring och septiktankar är oftast de horisontella cylinderformerna eller horisontella kapselformerna; cisterner och blandningstankar är oftare vertikala cylindrar eller rektanglar.
Använd formlerna för tankvolymen
Varje forms totala volym följer direkt av dess tvärsnittsarea multiplicerat med dess längd eller höjd, med ovala och kapselformer som kombinerar en rektangel eller cylinder med böjda ändsektioner. Fylld volym för en form som ligger på sidan behöver också den cirkulära segmentformeln, som behandlas i nästa avsnitt.
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 lengthEn rektangulär cisterns volym behöver ingen justering av krökt form alls; det är längd gånger bredd gånger höjd, identisk med vilket rektangulärt prisma som helst. En kapsel eller oval tanks extra villkor står för de rundade ändlocken, som håller proportionellt mer volym i förhållande till deras längd än vad den raka cylindriska mittsektionen gör.
Mät påfyllningsdjupet i en horisontell cylinder
Påfyllningsdjupet i en horisontell tank avläses normalt med en mätsticka sänkt genom en påfyllningsport, och omvandling av den enstaka djupavläsningen till en volym kräver formeln med cirkulärt segment, eftersom vätskans tvärsnitt är en krökt skiva snarare än en hel cirkel eller en enkel rektangel. Detta är beräkningen varje horisontell tankfyllningsdiagram är byggt från.
m = Radius − Fill depth
θ = 2 × arccos(m ÷ Radius)
Segment area = ½ × Radius² × (θ − sin θ)
Fill volume = Segment area × LengthVinkeln θ, mätt i radianer, definierar hur mycket av cirkelns omkrets vätskeytan spänner över. Ett påfyllningsdjup som är exakt lika med radien, halva tankens diameter, ger θ av exakt π radianer (180°) och en segmentarea på exakt halva cirkeln, vilket är det enda påfyllningsdjupet där en horisontell cylinders procentuella siffra matchar dess procentuella siffra.
Läs fyllningsdiagrammet
Horisontella cylindriska tankar fylls icke-linjärt: botten och toppen av tanken håller mycket mindre volym per tum djup än mitten gör, eftersom det cirkulära tvärsnittet är smalast i båda ändar och bredast över mitten.
Diagrammet nedan visar volymen i procent av den totala kapaciteten vid varje tioprocentig ökning av djupet, oberoende av tankens faktiska storlek.
| Djup (% av diameter) | Volym (% av totalt) |
|---|---|
| 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% |
En tank på 20 procent av sitt fulla djup rymmer bara 14.2 procent av sin totala volym, inte 20 procent, och en tank på 80 procents djup rymmer redan 85.8 procent av sin volym. Kurvan är symmetrisk runt halvvägspunkten, där djupprocent och volymprocent är det enda paret på bordet som matchar exakt.
Uppskatta en 1 000 gallon horisontell tank
En horisontell cylindrisk tank 64 tum i diameter och 72 tum lång har en total kapacitet på cirka 1 003 gallon, och vid ett påfyllningsdjup på 40 tum rymmer cirka 659 gallon, cirka 65.8 procent full. Varje steg nedanför bär enheterna igenom i fot.
1. Konvertera mått till fot. Diameter 64 tum = 5.333 fot (radie 2.667 fot); Längd 72 tum = 6 fot; Fyllningsdjup 40 tum = 3.333 fot
2. Hitta den totala volymen. π × 2.667² × 6 = π × 7.111 × 6 ≈ 134.04 ft³ ≈ 1 003 gallons
3. Eftersom fyllningsdjupet överstiger radien, hitta det tomma segmentet ovanför vätskan. f′ = 2 × 2.667 − 3.333 = 2.0 fot; m = 2.667 − 2.0 = 0.667 fot
4. Hitta det tomma segmentets vinkel och area. θ = 2 × arccos(0.667 ÷ 2.667) = 2 × arccos(0.25) ≈ 2.636 rad Segmentarea = 0.5 × 2.667² × (2.636 − sin 2.636) ≈ 7.65 ft² Tomt segmentvolym = 7.65 × 6 ≈ 45.91 ft³
5. Subtrahera det tomma segmentet från summan. 134.04 − 45.91 ≈ 88.13 ft³ ≈ 659 gallons fylld
Det lämnar en ullage, den återstående tomma kapaciteten, på cirka 45.91 ft³, eller ungefär 343 gallons. En tank med denna storlek och form motsvarar en vanlig nominell bränsle- eller vattentank på 1 000 gallon; den beräknade totala 1 003 gallon är den geometriska kapaciteten före någon tillverkares nedsättning av fyllnadsgräns, som de flesta leverantörer tillämpar för säkerhetsmarginal.
Konvertera tankvolym mellan enheter
Tankvolymen konverteras till vilken enhet en fyllnadsmätare, en leveransfaktura eller ett specifikationsblad använder, och räknaren rapporterar flera samtidigt så att ett enda resultat tjänar en amerikansk leveranssedel och en metrisk utrustningsspecifikation utan en andra uppslagning.
| Konvertera från ft³ | Faktor | Exempel (134.04 ft³) |
|---|---|---|
| Till amerikanska gallons | × 7.4805 | 1 002.8 gal |
| Till kejserliga gallons | × 6.2288 | 834.9 imp gal |
| Till liter | × 28.317 | 3 796 L |
| Till kubikmeter | × 0.02832 | 3.80 m³ |
| Till fat | × 0.1781 | 23.87 bbl |
En US gallon och en imperial gallon är inte samma volym; den kejserliga gallonen är cirka 20 procent större, vilket spelar roll när ett tankspecifikationsblad utanför USA listar en kapacitet i gallon utan att ange vilken.
Vanliga frågor
Hur beräknar jag volymen av en horisontell cylindrisk tank?
Multiplicera pi med kvadraten på radien, sedan med längden: π × r² × längd. En tank som är 64 tum i diameter (en radie på 32 tum eller 2.667 fot) och 72 tum (6 fot) lång rymmer π × 2.667² × 6, cirka 134 kubikfot, eller ungefär 1 003 gallon.
Varför fylls en horisontell tank icke-linjärt?
Eftersom tvärsnittet av en cylinder som ligger på sidan är smalast nära botten och toppen och bredast över mitten. En given tum djup nära botten ger mycket mindre volym än samma tum djup nära mitten, vilket är anledningen till att 20 procents djup bara rymmer cirka 14.2 procent av den totala volymen snarare än 20 procent.
Hur mycket rymmer en 1 000 gallon tank vid 40 tums fyllning?
För en tank 64 tum i diameter och 72 tum lång, rymmer ett 40 tums påfyllningsdjup cirka 659 gallon, ungefär 65.8 procent av tankens totala kapacitet på cirka 1 003 gallon.
Vad är ullage?
Ullage är den återstående tomma kapaciteten i en tank, som hittas genom att subtrahera den aktuella påfyllningsvolymen från den totala volymen. En 1 003 gallon tank som rymmer 659 gallon har en ullage på cirka 344 gallon, volymen fortfarande tillgänglig innan tanken når full.
Hur mäter jag fyllningsdjupet med en oljesticka?
Sänk ner en sticka eller mätare genom en vertikal påfyllningsport tills den nuddar botten av tanken, läs sedan av den blöta längden när den har dragits tillbaka. Den avläsningen är påfyllningsdjupet, som omvandlas till en volym med hjälp av formeln för cirkulärt segment för en horisontell tank eller en direkt beräkning av djup-tider-area för en vertikal eller rektangulär.
Hur många liter är det i en kubikfot?
Cirka 7.48 US gallons, eller ungefär 6.23 imperialistiska gallon. En 100 kubikfots tank rymmer ungefär 748 US gallon eller 623 imperial gallons.
Vad är skillnaden mellan en US gallon och en imperial gallon?
En imperial gallon är större, cirka 4.546 liter jämfört med 3.785 liter för en US gallon, en skillnad på ungefär 20 procent. En tank klassad till 1 000 imperialistiska gallon rymmer mer vätska än en klassad till 1 000 US gallon.
Hur beräknar jag volymen för en tank med rundade skåländar?
Lägg till volymen av den raka cylindriska kroppen till volymen av de två ytliga ändlocken, som håller mindre volym än en hel halvklot skulle. Kalkylatorns horisontella diskändläge utför denna kombination direkt när tankens diameter, raka längd och diskdjup har angetts.
Hur hittar jag fyllningsprocent från en mätsticka?
Dela påfyllningsvolymen beräknad från mätstickans avläsning med tankens totala volym, multiplicera sedan med 100. En horisontell tanks fyllnadsprocent spårar inte dess djupprocent direkt, vilket är anledningen till att fyllningsdiagrammet ovan är den mer tillförlitliga referensen än att anta att djup och volymprocent matchar.
Klarar den här kalkylatorn en vertikal oval tank?
Ja. En vertikal oval tank använder samma ovala tvärsnitt som en horisontell, stående på änden, och dess fyllnadsvolym beräknas i tre zoner, den nedre böjda sektionen, den raka mittsektionen och den övre böjda sektionen, snarare än formeln med ett cirkulärt segment som används för en horisontell cylinder.
Sammanfattning
Tankvolymberäknaren returnerar total och fylld volym för nio tankformer, och omvandlar ett påfyllningsdjup till en volym genom den cirkulära segmentformeln för horisontella former och direkta djup-tider-area för vertikala och rektangulära.
En horisontell cylinder på 64 x 72 tum rymmer totalt cirka 1 003 gallon och cirka 659 gallon vid ett 40 tums fyllningsdjup, nära 66 procent full trots att djupavläsningen ensam antyder något annat.
Horisontella tankar fylls icke-linjärt, brantast genom mitten av tanken och långsammast nära botten och toppen, vilket är anledningen till att fyllningsdiagrammet, inte bara djupavläsningen, är det tillförlitliga sättet att uppskatta hur mycket vätska som finns kvar.