ટાંકી વૉલ્યૂમ કૅલ્ક્યુલેટર - સિલિન્ડ્રિકલ, ગોળાકાર & આયતાકાર ટાંકીઓ

ટાંકીના આયતનની ગણતરી કરતું સાધન શું છે?

ટાંકીના આકાર અને પરિમાણોના આધારે તેમાં કેટલું પ્રવાહી સમાઈ શકે છે તેની ગણતરી ટાંકીના આયતનની ગણતરી કરતું સાધન કરે છે. આ સાધન મોટાભાગની સંગ્રહ ટાંકીઓમાં વપરાતા ત્રણ આકારોને આવરી લે છે: નળાકાર, ગોળાકાર અને લંબચોરસ પેટી જેવા આકાર.

યોગ્ય ટાંકીનું કદ પસંદ કરવા, રસાયણોનું યોગ્ય પ્રમાણ નક્કી કરવા અને સંગ્રહિત જથ્થો કેટલો સમય ચાલશે તેનો અંદાજ કાઢવા માટે ટાંકીનું આયતન જાણવું જરૂરી છે.

ટાંકીના આયતનનાં સૂત્રો

નળાકાર ટાંકીનું સૂત્ર

નળાકાર ટાંકી નળી જેવા આકારની હોય છે અને ઊભી અથવા આડી રાખી શકાય છે. તેનું આયતન:

V = π × r² × h

અહીં, r ત્રિજ્યા છે (વ્યાસનો અડધો ભાગ) અને h ઊંચાઈ છે. આડી રાખેલી ટાંકીમાં h તેના બદલે નળીની લંબાઈ દર્શાવે છે.

ગોળાકાર ટાંકીનું સૂત્ર

ગોળાકાર ટાંકીનો આકાર દડા જેવો હોય છે અને કેટલીક વાર તેને પગ પર ઊંચે રાખવામાં આવે છે. તેનું આયતન:

V = (4/3) × π × r³

અહીં, r ત્રિજ્યા છે, જે ગોળાના કેન્દ્રથી તેની અંદરની દીવાલ સુધી માપવામાં આવે છે.

લંબચોરસ ટાંકીનું સૂત્ર

લંબચોરસ ટાંકી પેટી જેવા આકારની હોય છે. તેનું આયતન:

V = l × w × h

અહીં, l લંબાઈ, w પહોળાઈ અને h ઊંચાઈ છે.

ત્રણેય આકારો માટે ટાંકીની અંદરનું માપ લો, બહારનું નહીં. ટાંકીની દીવાલ જગ્યા રોકે છે અને અંદર વાસ્તવમાં સમાઈ શકે તે પ્રવાહીનું પ્રમાણ ઘટાડે છે.

ટાંકીનું આયતન કેવી રીતે ગણવું

1. ટાંકીનો આકાર પસંદ કરો: નળાકાર, ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ.
2. પરિમાણો માટે એકમ પસંદ કરો: મીટર, સેન્ટીમીટર, ફૂટ અથવા ઇંચ.
3. ત્રિજ્યા દાખલ કરો (નળાકાર અથવા ગોળાકાર ટાંકી માટે) અથવા લંબાઈ અને પહોળાઈ દાખલ કરો (લંબચોરસ ટાંકી માટે).
4. ઊંચાઈ દાખલ કરો (નળાકાર અથવા લંબચોરસ ટાંકી માટે).
5. પરિણામ માટે એકમ પસંદ કરો: ઘન મીટર, ઘન ફૂટ, લિટર અથવા ગૅલન.

ગણતરીનું સાધન એકમોને આપમેળે રૂપાંતરિત કરે છે અને તરત જ આયતન દર્શાવે છે.

ઉદાહરણ સાથે ગણતરી

નળાકાર ટાંકીની અંદરની ત્રિજ્યા 1.5 મીટર અને ઊંચાઈ 3 મીટર છે.

V = π × 1.5² × 3 = π × 2.25 × 3 ≈ 21.21 ઘન મીટર

તે આશરે 21,206 લિટર, અથવા આશરે 5,602 અમેરિકી ગૅલન થાય છે.

આયતનના એકમો વચ્ચે રૂપાંતર

• 1 ઘન મીટર = 1,000 લિટર
• 1 ઘન મીટર ≈ 264.17 અમેરિકી ગૅલન
• 1 ઘન ફૂટ (0.028 m³) ≈ 7.48 અમેરિકી ગૅલન
• 1 ઘન ફૂટ (0.028 m³) ≈ 28.32 લિટર
• 1 અમેરિકી ગૅલન ≈ 3.785 લિટર

અહીં વપરાતો ગૅલન અમેરિકી પ્રવાહી ગૅલન છે, જે ચોક્કસ 231 ઘન ઇંચ (3,790 cm³) અથવા 3.785411784 લિટર તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે. યુનાઇટેડ કિંગડમમાં વપરાતો ઇમ્પિરિયલ ગૅલન મોટો હોય છે, આશરે 4.546 લિટર, તેથી બંનેને એકબીજાના સ્થાને વાપરી શકાતા નથી. ફૂટનું માપ પણ ચોક્કસ છે: 1 ફૂટ (0.3 m) એટલે 0.3048 મીટર, તેથી 1 ઘન ફૂટ (0.028 m³) બરાબર 0.028316846592 ઘન મીટર થાય છે.

ટાંકીઓનું ચોકસાઈથી માપન

માપની નાની ભૂલો ભેગી થઈ શકે છે. 3 ફૂટ ત્રિજ્યા અને 6 ફૂટ ઊંચાઈ ધરાવતી નળાકાર ટાંકીમાં ત્રિજ્યામાં માત્ર 1/8 ઇંચ (3.2 mm)ની ભૂલથી ગણતરી કરેલું આયતન આશરે 9 ગૅલન (34 L) જેટલું બદલાઈ શકે છે. ઊંચાઈની ભૂલો પણ આવો જ ફેરફાર લાવે છે, તેથી કાળજીપૂર્વક માપો અને શક્ય હોય ત્યાં અંદરનાં પરિમાણો વાપરો.

દીવાલની જાડાઈ પણ મહત્વની છે. 1/4 ઇંચ (6.3 mm) જાડી સ્ટીલની દીવાલ ટાંકીની દરેક બાજુએ 1/4 ઇંચ (6.3 mm) જગ્યા રોકે છે, તેથી બહારના વ્યાસની સરખામણીમાં અંદરનો વ્યાસ આશરે અડધો ઇંચ ઓછો થાય છે. દબાણપાત્ર જેવી વધુ જાડી દીવાલવાળી ટાંકીઓમાં આ તફાવત વધારે હોય છે અને તેને અવગણવો જોઈએ નહીં.

અંદરના ફિટિંગ્સ ઉપયોગી જગ્યા વધુ ઘટાડે છે. બાફલ, પાઇપ, મિક્સર અને આધારરચનાઓ ટાંકીના ભૌમિતિક આયતનના 5 થી 10 ટકા જેટલી જગ્યા રોકી શકે છે. ઉપરનાં સૂત્રો ખાલી ભૌમિતિક આયતન આપે છે; વાસ્તવિક ઉપયોગી સંગ્રહક્ષમતા ઘણી વાર થોડી ઓછી હોય છે.

ટાંકીના આયતનની ગણતરીના સામાન્ય ઉપયોગો

વરસાદી પાણીનો સંગ્રહ. એક ઘર દરરોજ વ્યક્તિદીઠ આશરે 80 થી 100 ગૅલન (380 L) પાણી વાપરે છે. ચાર સભ્યોના પરિવાર માટે ત્રણ દિવસના કટોકટીના પાણી માટે આશરે 1,000 થી 1,200 ગૅલન (4,540 L) સંગ્રહક્ષમતા જોઈએ. 5 ફૂટ (1.5 m) વ્યાસ અને 7 ફૂટ (2.1 m) ઊંચાઈ ધરાવતી નળાકાર ટાંકી આશરે 1,030 ગૅલન (3,900 L) પાણી ધરાવે છે, જે આ મર્યાદામાં આવે છે.

નગરપાલિકાના જળમિનારા. જળપુરવઠા સંસ્થાઓ ઊંચી ટાંકીઓનું કદ મહત્તમ માંગ અને અગ્નિશામક જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે નક્કી કરે છે, સામાન્ય રીતે સરેરાશ વપરાશના એકથી બે દિવસ જેટલું. 5,00,000 ગૅલન (19,00,000 L) ધરાવતી ગોળાકાર ટાંકીનો અંદરનો વ્યાસ આશરે 50 ફૂટ (15 m) હોય છે.

બળતણનો સંગ્રહ. પેટ્રોલ પંપો પરની ભૂગર્ભ ટાંકીઓમાં સામાન્ય રીતે દરેક બળતણના પ્રકાર માટે 10,000 થી 20,000 ગૅલન (76,000 L) હોય છે. અમેરિકી પર્યાવરણ સંરક્ષણ એજન્સી જેવા નિયમનકારો સૌથી મોટી ટાંકીના આયતનના ઓછામાં ઓછા 110 ટકા જેટલી દ્વિતીય રોકથામ વ્યવસ્થા જરૂરી બનાવે છે.

રસાયણ અને ખાદ્યપ્રક્રિયા. બેચ રિએક્ટર અને કિણ્વન ટાંકીઓનું આયતન ચોક્કસ અને જાણીતું હોવું જરૂરી છે, કારણ કે પ્રતિક્રિયા અને વાનગીનાં પ્રમાણ તેના પર આધારિત હોય છે. પ્રક્રિયા ઇજનેરો સામાન્ય રીતે ઉત્પાદકે જણાવેલા કદ પર માત્ર આધાર રાખવાને બદલે ટાંકીનું વાસ્તવિક આયતન ચકાસે છે.

સેપ્ટિક પ્રણાલીઓ. સ્થાનિક બાંધકામ નિયમો મુજબ ત્રણ શયનખંડ ધરાવતા મકાન માટે સામાન્ય રીતે ઓછામાં ઓછા 1,000 થી 1,500 ગૅલન (5,680 L)ની સેપ્ટિક ટાંકી જરૂરી હોય છે.

મર્યાદાઓ

ઉપરનાં સૂત્રો સાદી નળાકાર, ગોળાકાર અને લંબચોરસ પેટી જેવી ટાંકીઓ માટે લાગુ પડે છે. વાસ્તવિક ઘણી ટાંકીઓ વધુ જટિલ હોય છે.

• સંયુક્ત આકારો. નળાકાર મુખ્ય ભાગ અને ગોળ (અર્ધગોળાકાર) છેડા ધરાવતી ટાંકીને વિભાગોમાં વહેંચવી, દરેકનું અલગથી ગણતરી કરવી અને પછી તેને જોડવું પડે છે.
• આંશિક ભરાવનાં સ્તરો. આ ગણતરીનું સાધન કુલ ક્ષમતા આપે છે, ચોક્કસ ઊંડાઈએ રહેલું આયતન નહીં. આડી નળાકાર ટાંકીમાં ઊંડાઈ સાથે આયતન સીધી રેખામાં વધતું નથી, કારણ કે તેનો છેદ લંબચોરસને બદલે વર્તુળ હોય છે. આ આયતન શોધવા માટે ત્રિકોણમિતિ જરૂરી છે.
• સીધી રીતે માપી ન શકાય તેવી ટાંકીઓ. દાટેલી અથવા સીલ કરેલી ટાંકીઓ માટે ક્યારેક અન્ય પદ્ધતિઓ જરૂરી બને છે, જેમ કે તેને ભરવા માટે વપરાયેલું પાણી માપવું અથવા વ્યાવસાયિક કેલિબ્રેશન કરાવવું.
• કાયદેસર અથવા નિયમનકારી માપન. પેટ્રોલિયમ સંગ્રહ જેવા પ્રવાહીની કસ્ટડી હસ્તાંતરણ કરતા ઉદ્યોગોમાં સામાન્ય રીતે સામાન્ય ઉપયોગના ગણતરી સાધનને બદલે પ્રમાણિત ટાંકી કેલિબ્રેશન જરૂરી હોય છે, જેને સ્ટ્રેપિંગ કહેવાય છે. સ્ટ્રેપિંગ કોષ્ટકો અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના અધ્યાય 2 અને ISO 7507 જેવા ધોરણો અનુસાર, પ્રવાહીના સ્તરને સૂક્ષ્મ અંતરાલોમાં આયતન સાથે જોડે છે.

ઇતિહાસ

નળાકારનું આયતન ગણવું એ જૂની સમસ્યા છે. આશરે 1550 ઈસાપૂર્વે નકલ કરાયેલા ઇજિપ્તીય દસ્તાવેજ રિન્ડ મેથેમેટિકલ પેપિરસમાં પ્રશ્નો 41 થી 43માં નળાકાર અનાજભંડારોનું આયતન ગણવામાં આવ્યું છે. ગ્રીક ગણિતશાસ્ત્રી આર્કિમિડીઝે આશરે 225 ઈસાપૂર્વે પોતાના ગ્રંથ On the Sphere and Cylinderમાં ગોળાનું આયતન તારવ્યું હતું. બંને સૂત્રો આજે પણ બદલાયા નથી. બદલાયેલું છે ગણતરી કરવાની ઝડપ: કોષ્ટકો અને સ્લાઇડ રૂલથી લઈને બ્રાઉઝરમાં તરત મળતા પરિણામ સુધી.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

ટાંકીના આયતનની ગણતરી કરતું સાધન શું છે?

આ સાધન ટાંકીના આકાર અને માપના આધારે તેમાં કેટલું સમાઈ શકે છે તેની ગણતરી કરે છે. તે નળાકાર, ગોળાકાર અને લંબચોરસ ટાંકીઓ આવરી લે છે અને પરિણામો લિટર, અમેરિકી ગૅલન, ઘન મીટર અથવા ઘન ફૂટમાં આપે છે.

ટાંકીની ત્રિજ્યા કેવી રીતે શોધવી?

ટાંકીનો વ્યાસ માપો—કેન્દ્રમાંથી સીધો આરપારનું અંતર—અને પછી તેને બે વડે ભાગો. 6 ફૂટ વ્યાસ ધરાવતી ટાંકીની ત્રિજ્યા 3 ફૂટ હોય છે.

અંદરનાં કે બહારનાં પરિમાણો માપવા જોઈએ?

અંદરનાં પરિમાણો. ટાંકીની દીવાલ એવી જગ્યા રોકે છે જેમાં પ્રવાહી સમાઈ શકતું નથી, તેથી બહારનાં પરિમાણો વાપરવાથી વાસ્તવિક ક્ષમતા વધારે દર્શાવવામાં આવે છે.

શું આ ગણતરીનું સાધન માત્ર અંશતઃ ભરેલી ટાંકીનું આયતન ગણાવી શકે છે?

ના. તે ટાંકીની કુલ ક્ષમતા આપે છે. આંશિક ભરાવના સ્તરે આયતન શોધવા માટે, ખાસ કરીને આડી નળાકાર ટાંકીમાં, અલગ સૂત્ર જરૂરી છે, કારણ કે ઊંડાઈ સાથે આયતન સીધી રેખામાં વધતું નથી.

આડી અને ઊભી નળાકાર ટાંકીઓમાં શું તફાવત છે?

બંનેમાં સમાન સૂત્ર વપરાય છે. ઊભી ટાંકીમાં ઊંચાઈ ઊભું પરિમાણ છે. આડી ટાંકીમાં સૂત્રની “ઊંચાઈ” વાસ્તવમાં બાજુ પર પડેલી નળીની લંબાઈ છે.

શું પરિણામ કાયદેસર અથવા નિયમનકારી ઉપયોગ માટે પૂરતું ચોક્કસ છે?

આયોજન અને ડિઝાઇન માટે હા. મોટી અથવા જોખમી ટાંકીઓ સંબંધિત કસ્ટડી હસ્તાંતરણ, વીમા અથવા નિયમનકારી અહેવાલો માટે તેના બદલે પ્રમાણિત વ્યાવસાયિક ટાંકી કેલિબ્રેશન વાપરો.