احسب حجم الخزانات الأسطوانية أو الكروية أو المستطيلة عن طريق إدخال الأبعاد. احصل على النتائج بالمتر المكعب أو اللترات أو الجالونات أو الأقدام المكعبة.
صيغة حجم الخزان الأسطواني:
V = π × r² × h
حاسبة حجم الخزان هي أداة قوية مصممة لمساعدتك في تحديد حجم أشكال الخزانات المختلفة بدقة، بما في ذلك الخزانات الأسطوانية، الكروية، والمستطيلة. سواء كنت مهندسًا محترفًا تعمل على مشاريع صناعية، مقاولًا تخطط لحلول تخزين المياه، أو مالك منزل يدير نظام جمع مياه الأمطار، فإن معرفة الحجم الدقيق لخزانك أمر ضروري للتخطيط السليم، والتركيب، والصيانة.
تعتبر حسابات حجم الخزان أساسية في العديد من الصناعات، بما في ذلك إدارة المياه، معالجة المواد الكيميائية، النفط والغاز، الزراعة، والبناء. من خلال حساب أحجام الخزانات بدقة، يمكنك ضمان سعة التخزين السليمة للسوائل، تقدير تكاليف المواد، التخطيط لمتطلبات المساحة الكافية، وتحسين استخدام الموارد.
توفر هذه الآلة الحاسبة واجهة بسيطة وسهلة الاستخدام تتيح لك بسرعة تحديد أحجام الخزانات من خلال إدخال الأبعاد ذات الصلة بناءً على شكل خزانك. يتم عرض النتائج على الفور، ويمكنك بسهولة التحويل بين وحدات الحجم المختلفة لتناسب احتياجاتك المحددة.
يعتمد حجم الخزان على شكله الهندسي. تدعم الآلة الحاسبة لدينا ثلاثة أشكال خزانات شائعة، كل منها له صيغة حجم خاصة به:
بالنسبة للخزانات الأسطوانية، يتم حساب الحجم باستخدام الصيغة:
حيث:
يجب قياس نصف القطر من النقطة المركزية إلى الجدار الداخلي للخزان. بالنسبة للخزانات الأسطوانية الأفقية، سيكون الارتفاع هو طول الأسطوانة.
بالنسبة للخزانات الكروية، يتم حساب الحجم باستخدام الصيغة:
حيث:
يتم قياس نصف القطر من النقطة المركزية إلى الجدار الداخلي للخزان الكروي.
بالنسبة للخزانات المستطيلة أو المربعة، يتم حساب الحجم باستخدام الصيغة:
حيث:
يجب أخذ جميع القياسات من الجدران الداخلية للخزان للحصول على حساب حجم دقيق.
تدعم الآلة الحاسبة لدينا أنظمة وحدات مختلفة. فيما يلي عوامل التحويل الشائعة للحجم:
اتبع هذه الخطوات البسيطة لحساب حجم خزانك:
تعتبر حسابات حجم الخزان ضرورية في العديد من التطبيقات عبر مختلف الصناعات:
بينما توفر الآلة الحاسبة لدينا طريقة مباشرة لتحديد أحجام الخزانات للأشكال الشائعة، هناك طرق بديلة لحالات أكثر تعقيدًا:
برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد: بالنسبة للخزانات ذات الأشكال غير المنتظمة، يمكن استخدام برامج CAD لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة وحساب أحجام دقيقة.
طريقة الإزاحة: بالنسبة للخزانات الموجودة ذات الأشكال غير المنتظمة، يمكنك قياس الحجم عن طريق ملء الخزان بالماء وقياس الكمية المستخدمة.
التكامل العددي: بالنسبة للخزانات ذات المقطع العرضي المتغير، يمكن استخدام الطرق العددية لتكامل المساحة المتغيرة على ارتفاع الخزان.
جداول الربط: هذه هي جداول المعايرة التي تربط ارتفاع السائل في الخزان بالحجم، مع الأخذ في الاعتبار عدم انتظام شكل الخزان.
المسح بالليزر: يمكن أن تخلق تقنية المسح بالليزر المتقدمة نماذج ثلاثية الأبعاد دقيقة للخزانات الموجودة لحساب الحجم.
قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية أو الرادار: يمكن دمج هذه التقنيات مع بيانات هندسة الخزان لحساب الأحجام في الوقت الفعلي.
الحساب القائم على الوزن: بالنسبة لبعض التطبيقات، يعد قياس وزن محتويات الخزان وتحويله إلى الحجم بناءً على الكثافة أكثر عملية.
طريقة التجزئة: تقسيم الخزانات المعقدة إلى أشكال هندسية أبسط وحساب حجم كل جزء بشكل منفصل.
لقد كان حساب أحجام الخزانات له تاريخ غني يتوازى مع تطور الرياضيات والهندسة واحتياجات الحضارة البشرية لتخزين وإدارة السوائل.
تعود أقدم الأدلة على حساب الحجم إلى الحضارات القديمة. طور المصريون، في وقت مبكر من 1800 قبل الميلاد، صيغًا لحساب حجم المخازن الأسطوانية، كما هو موثق في ورقة الرياضيات موسكو. طور البابليون القدماء أيضًا تقنيات رياضية لحساب الأحجام، خاصة لأنظمة الري وتخزين المياه.
حققت اليونان القديمة تقدمًا كبيرًا في الهندسة التي أثرت مباشرة على حسابات الحجم. يُنسب إلى أرخميدس (287-212 قبل الميلاد) تطوير الصيغة لحساب حجم الكرة، وهو اكتشاف لا يزال أساسيًا لحسابات حجم الخزان الحديثة. أسس عمله "عن الكرة والأسطوانة" العلاقة بين حجم الكرة والأسطوانة المحيطة بها.
خلال الفترة الوسطى، حافظ علماء الرياضيات الإسلاميون على المعرفة اليونانية وطوروا عليها. قدم علماء مثل الخوارزمي وعمر الخيام طرقًا جبرية يمكن تطبيقها على حسابات الحجم. شهدت فترة النهضة مزيدًا من التحسينات، حيث وثق علماء الرياضيات مثل لوكا باكيولي التطبيقات العملية لحسابات الحجم للتجارة والتجارة.
جلبت الثورة الصناعية (القرن 18-19) طلبًا غير مسبوق لحسابات حجم الخزان الدقيقة. مع توسع الصناعات، أصبحت الحاجة إلى تخزين المياه والمواد الكيميائية والوقود بكميات كبيرة أمرًا حاسمًا. طور المهندسون طرقًا أكثر تعقيدًا لتصميم وقياس خزانات التخزين، خاصة للبخار ومحطات معالجة المواد الكيميائية.
شهد القرن العشرين إنشاء معايير هندسية لتصميم الخزانات وحساب الحجم. طورت منظمات مثل معهد البترول الأمريكي (API) معايير شاملة لخزانات تخزين النفط، بما في ذلك طرق تفصيلية لحساب الحجم والمعايرة. أحدث إدخال الحواسيب في منتصف القرن العشرين ثورة في حسابات الحجم المعقدة، مما سمح بتصاميم وتحليلات أكثر دقة.
في العقود الأخيرة، حولت برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، والديناميات السائلة الحاسوبية (CFD)، وتقنيات القياس المتقدمة حسابات حجم الخزان. يمكن الآن للمهندسين نمذجة أشكال الخزانات المعقدة، ومحاكاة سلوك السوائل، وتحسين التصاميم بدقة غير مسبوقة. تجعل الآلات الحاسبة الحديثة لحجم الخزان، مثل تلك المقدمة هنا، هذه الحسابات المتطورة متاحة للجميع، من المهندسين إلى مالكي المنازل.
شهدت أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين زيادة التركيز على حماية البيئة والسلامة في تصميم وتشغيل الخزانات. تتضمن حسابات الحجم الآن اعتبارات للاحتواء، ومنع الفيضانات، والأثر البيئي. تتطلب اللوائح معرفة دقيقة بالحجم للتخزين المواد الخطرة، مما يدفع إلى مزيد من تحسين طرق الحساب.
اليوم، لا يزال حساب حجم الخزان مهارة أساسية في العديد من الصناعات، تجمع بين المبادئ الرياضية القديمة وأدوات الحوسبة الحديثة لتلبية الاحتياجات المتنوعة لمجتمعنا التكنولوجي.
إليك أمثلة على كيفية حساب أحجام الخزانات في لغات البرمجة المختلفة:
1' دالة VBA في Excel لحساب حجم الخزان الأسطواني
2Function CylindricalTankVolume(radius As Double, height As Double) As Double
3 CylindricalTankVolume = Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 2 * height
4End Function
5
6' دالة VBA في Excel لحساب حجم الخزان الكروي
7Function SphericalTankVolume(radius As Double) As Double
8 SphericalTankVolume = (4/3) * Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 3
9End Function
10
11' دالة VBA في Excel لحساب حجم الخزان المستطيل
12Function RectangularTankVolume(length As Double, width As Double, height As Double) As Double
13 RectangularTankVolume = length * width * height
14End Function
15
16' أمثلة الاستخدام:
17' =CylindricalTankVolume(2, 5)
18' =SphericalTankVolume(3)
19' =RectangularTankVolume(2, 3, 4)
201import math
2
3def cylindrical_tank_volume(radius, height):
4 """حساب حجم الخزان الأسطواني."""
5 return math.pi * radius**2 * height
6
7def spherical_tank_volume(radius):
8 """حساب حجم الخزان الكروي."""
9 return (4/3) * math.pi * radius**3
10
11def rectangular_tank_volume(length, width, height):
12 """حساب حجم الخزان المستطيل."""
13 return length * width * height
14
15# مثال على الاستخدام:
16radius = 2 # متر
17height = 5 # متر
18length = 2 # متر
19width = 3 # متر
20
21cylindrical_volume = cylindrical_tank_volume(radius, height)
22spherical_volume = spherical_tank_volume(radius)
23rectangular_volume = rectangular_tank_volume(length, width, height)
24
25print(f"حجم الخزان الأسطواني: {cylindrical_volume:.2f} متر مكعب")
26print(f"حجم الخزان الكروي: {spherical_volume:.2f} متر مكعب")
27print(f"حجم الخزان المستطيل: {rectangular_volume:.2f} متر مكعب")
281function cylindricalTankVolume(radius, height) {
2 return Math.PI * Math.pow(radius, 2) * height;
3}
4
5function sphericalTankVolume(radius) {
6 return (4/3) * Math.PI * Math.pow(radius, 3);
7}
8
9function rectangularTankVolume(length, width, height) {
10 return length * width * height;
11}
12
13// تحويل الحجم إلى وحدات مختلفة
14function convertVolume(volume, fromUnit, toUnit) {
15 const conversionFactors = {
16 'cubic-meters': 1,
17 'cubic-feet': 35.3147,
18 'liters': 1000,
19 'gallons': 264.172
20 };
21
22 // التحويل إلى متر مكعب أولاً
23 const volumeInCubicMeters = volume / conversionFactors[fromUnit];
24
25 // ثم التحويل إلى الوحدة المستهدفة
26 return volumeInCubicMeters * conversionFactors[toUnit];
27}
28
29// مثال على الاستخدام:
30const radius = 2; // متر
31const height = 5; // متر
32const length = 2; // متر
33const width = 3; // متر
34
35const cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
36const sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
37const rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
38
39console.log(`حجم الخزان الأسطواني: ${cylindricalVolume.toFixed(2)} متر مكعب`);
40console.log(`حجم الخزان الكروي: ${sphericalVolume.toFixed(2)} متر مكعب`);
41console.log(`حجم الخزان المستطيل: ${rectangularVolume.toFixed(2)} متر مكعب`);
42
43// التحويل إلى جالونات
44const cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, 'cubic-meters', 'gallons');
45console.log(`حجم الخزان الأسطواني: ${cylindricalVolumeGallons.toFixed(2)} جالون`);
461public class TankVolumeCalculator {
2 private static final double PI = Math.PI;
3
4 public static double cylindricalTankVolume(double radius, double height) {
5 return PI * Math.pow(radius, 2) * height;
6 }
7
8 public static double sphericalTankVolume(double radius) {
9 return (4.0/3.0) * PI * Math.pow(radius, 3);
10 }
11
12 public static double rectangularTankVolume(double length, double width, double height) {
13 return length * width * height;
14 }
15
16 // تحويل الحجم بين الوحدات المختلفة
17 public static double convertVolume(double volume, String fromUnit, String toUnit) {
18 // عوامل التحويل إلى متر مكعب
19 double toCubicMeters;
20 switch (fromUnit) {
21 case "cubic-meters": toCubicMeters = 1.0; break;
22 case "cubic-feet": toCubicMeters = 0.0283168; break;
23 case "liters": toCubicMeters = 0.001; break;
24 case "gallons": toCubicMeters = 0.00378541; break;
25 default: throw new IllegalArgumentException("وحدة غير معروفة: " + fromUnit);
26 }
27
28 // التحويل إلى متر مكعب
29 double volumeInCubicMeters = volume * toCubicMeters;
30
31 // التحويل من متر مكعب إلى الوحدة المستهدفة
32 switch (toUnit) {
33 case "cubic-meters": return volumeInCubicMeters;
34 case "cubic-feet": return volumeInCubicMeters / 0.0283168;
35 case "liters": return volumeInCubicMeters / 0.001;
36 case "gallons": return volumeInCubicMeters / 0.00378541;
37 default: throw new IllegalArgumentException("وحدة غير معروفة: " + toUnit);
38 }
39 }
40
41 public static void main(String[] args) {
42 double radius = 2.0; // متر
43 double height = 5.0; // متر
44 double length = 2.0; // متر
45 double width = 3.0; // متر
46
47 double cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
48 double sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
49 double rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
50
51 System.out.printf("حجم الخزان الأسطواني: %.2f متر مكعب%n", cylindricalVolume);
52 System.out.printf("حجم الخزان الكروي: %.2f متر مكعب%n", sphericalVolume);
53 System.out.printf("حجم الخزان المستطيل: %.2f متر مكعب%n", rectangularVolume);
54
55 // التحويل إلى جالونات
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 System.out.printf("حجم الخزان الأسطواني: %.2f جالون%n", cylindricalVolumeGallons);
58 }
59}
601#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4#include <string>
5#include <unordered_map>
6
7const double PI = 3.14159265358979323846;
8
9// حساب حجم الخزان الأسطواني
10double cylindricalTankVolume(double radius, double height) {
11 return PI * std::pow(radius, 2) * height;
12}
13
14// حساب حجم الخزان الكروي
15double sphericalTankVolume(double radius) {
16 return (4.0/3.0) * PI * std::pow(radius, 3);
17}
18
19// حساب حجم الخزان المستطيل
20double rectangularTankVolume(double length, double width, double height) {
21 return length * width * height;
22}
23
24// تحويل الحجم بين الوحدات المختلفة
25double convertVolume(double volume, const std::string& fromUnit, const std::string& toUnit) {
26 std::unordered_map<std::string, double> conversionFactors = {
27 {"cubic-meters", 1.0},
28 {"cubic-feet", 0.0283168},
29 {"liters", 0.001},
30 {"gallons", 0.00378541}
31 };
32
33 // التحويل إلى متر مكعب
34 double volumeInCubicMeters = volume * conversionFactors[fromUnit];
35
36 // التحويل من متر مكعب إلى الوحدة المستهدفة
37 return volumeInCubicMeters / conversionFactors[toUnit];
38}
39
40int main() {
41 double radius = 2.0; // متر
42 double height = 5.0; // متر
43 double length = 2.0; // متر
44 double width = 3.0; // متر
45
46 double cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
47 double sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
48 double rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
49
50 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
51 std::cout << "حجم الخزان الأسطواني: " << cylindricalVolume << " متر مكعب" << std::endl;
52 std::cout << "حجم الخزان الكروي: " << sphericalVolume << " متر مكعب" << std::endl;
53 std::cout << "حجم الخزان المستطيل: " << rectangularVolume << " متر مكعب" << std::endl;
54
55 // التحويل إلى جالونات
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 std::cout << "حجم الخزان الأسطواني: " << cylindricalVolumeGallons << " جالون" << std::endl;
58
59 return 0;
60}
61حاسبة حجم الخزان هي أداة تساعدك في تحديد سعة الخزان بناءً على شكله وأبعاده. تستخدم الصيغ الرياضية لحساب كمية السائل أو المادة التي يمكن أن يحتويها الخزان، وعادة ما يتم التعبير عنها بوحدات مكعبة (مثل المتر المكعب أو القدم المكعب) أو وحدات حجم السوائل (مثل اللتر أو الجالون).
تدعم الآلة الحاسبة لدينا ثلاثة أشكال خزانات شائعة:
نصف القطر هو نصف قطر الخزان. قم بقياس القطر (المسافة عبر أوسع جزء من الخزان مرورًا بالمركز) وقم بقسمته على 2 للحصول على نصف القطر. على سبيل المثال، إذا كان لخزانك قطر يبلغ 2 متر، فإن نصف القطر هو 1 متر.
تدعم الآلة الحاسبة لدينا أنظمة وحدات متعددة:
توفر الآلة الحاسبة نتائج دقيقة للغاية بناءً على الصيغ الرياضية للأشكال الهندسية المنتظمة. تعتمد دقة نتيجتك بشكل أساسي على دقة قياساتك ومدى تطابق خزانك مع أحد الأشكال القياسية (الأسطوانية، الكروية، أو المستطيلة).
تحدد النسخة الحالية من الآلة الحاسبة السعة الإجمالية للخزان. بالنسبة للخزانات المليئة جزئيًا، ستحتاج إلى استخدام حسابات أكثر تعقيدًا تأخذ في الاعتبار مستوى السائل. قد يتم إضافة هذه الوظيفة في التحديثات المستقبلية.
بالنسبة للخزان الأسطواني الأفقي، استخدم نفس صيغة الخزان الأسطواني، لكن لاحظ أن إدخال "الارتفاع" يجب أن يكون هو طول الأسطوانة (البعد الأفقي)، ويجب قياس نصف القطر من المركز إلى الجدار الداخلي.
بالنسبة للخزانات ذات الأشكال غير المنتظمة، قد تحتاج إلى:
تتضمن الآلة الحاسبة لدينا خيارات تحويل مدمجة. ببساطة اختر وحدة الإخراج المفضلة لديك (متر مكعب، قدم مكعب، لتر، أو جالون) من قائمة الاختيار، وستقوم الآلة الحاسبة تلقائيًا بتحويل النتيجة.
نعم، هذه الآلة الحاسبة مناسبة للاستخدام الشخصي والمهني على حد سواء. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات الصناعية الحرجة، أو الخزانات الكبيرة جدًا، أو الحالات التي تتطلب الامتثال التنظيمي، نوصي بالتشاور مع مهندس محترف للتحقق من الحسابات.
معهد البترول الأمريكي. (2018). دليل معايير قياس النفط الفصل 2 - معايرة الخزانات. خدمات نشر API.
بليفينس، ر. د. (2003). دليل الديناميكا السائلة التطبيقي. دار نشر كريجر.
فينيمور، إ. ج.، وفرانزيني، ج. ب. (2002). ميكانيكا السوائل مع تطبيقات الهندسة. ماكغرو هيل.
المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. (2002). ISO 7507-1:2003 النفط ومنتجات النفط السائلة - معايرة الخزانات الأسطوانية الرأسية. ISO.
معهد المعايير الوطنية للتكنولوجيا. (2019). دليل NIST 44 - المواصفات، التفاوتات، ومتطلبات فنية أخرى لأجهزة الوزن والقياس. وزارة التجارة الأمريكية.
وايت، ف. م. (2015). ميكانيكا السوائل. ماكغرو هيل.
ستريتر، ف. ل.، وويلي، إ. ب.، وبيدفورد، ك. و. (1998). ميكانيكا السوائل. ماكغرو هيل.
الجمعية الأمريكية لمياه الشرب. (2017). تصميم وبناء مرافق تخزين المياه. AWWA.
معهد الهيدروليكا. (2010). كتاب بيانات الهندسة. معهد الهيدروليكا.
اقتراح وصف ميتا: احسب حجم الخزانات الأسطوانية، الكروية، والمستطيلة باستخدام حاسبة حجم الخزان السهلة الاستخدام لدينا. احصل على نتائج فورية بوحدات متعددة.
دعوة للعمل: جرب حاسبة حجم الخزان لدينا الآن لتحديد سعة خزانك بدقة. شارك نتائجك أو استكشف الآلات الحاسبة الهندسية الأخرى لدينا لحل المزيد من المشكلات المعقدة.
اكتشف المزيد من الأدوات التي قد تكون مفيدة لسير عملك