टैंक आयतन कैलकुलेटर - बेलनाकार, गोलाकार और आयताकार टैंक

टैंक आयतन कैलकुलेटर क्या है?

टैंक आयतन कैलकुलेटर उसकी आकृति और आयामों के आधार पर यह गणना करता है कि कोई टैंक कितना तरल रख सकता है। यह उपकरण अधिकांश भंडारण टैंकों में प्रयुक्त तीन आकृतियों को शामिल करता है: बेलन, गोला और आयताकार डिब्बा।

टैंक का आयतन जानना सही टैंक आकार चुनने, रसायनों की सही मात्रा देने और यह अनुमान लगाने के लिए महत्वपूर्ण है कि संग्रहित आपूर्ति कितने समय तक चलेगी।

टैंक आयतन के सूत्र

बेलनाकार टैंक का सूत्र

बेलनाकार टैंक नली के आकार का होता है और सीधा खड़ा या अपनी बगल पर लेटा हुआ हो सकता है। इसका आयतन है:

V = π × r² × h

यहाँ r त्रिज्या है (व्यास का आधा) और h ऊँचाई है। अपनी बगल पर रखे टैंक में h इसके बजाय नली की लंबाई होती है।

गोलाकार टैंक का सूत्र

गोलाकार टैंक गेंद के आकार का होता है और कभी-कभी पैरों पर ऊँचा रखा जाता है। इसका आयतन है:

V = (4/3) × π × r³

यहाँ r त्रिज्या है, जिसे गोले के केंद्र से उसकी अंदरूनी दीवार तक मापा जाता है।

आयताकार टैंक का सूत्र

आयताकार टैंक डिब्बे के आकार का होता है। इसका आयतन है:

V = l × w × h

यहाँ l लंबाई, w चौड़ाई और h ऊँचाई है।

तीनों आकृतियों के लिए टैंक का अंदरूनी भाग मापें, बाहरी भाग नहीं। टैंक की दीवार जगह घेरती है और अंदर वास्तव में आने वाले तरल की मात्रा कम कर देती है।

टैंक का आयतन कैसे निकालें

1. टैंक की आकृति चुनें: बेलनाकार, गोलाकार या आयताकार।
2. आयामों के लिए इकाई चुनें: मीटर, सेंटीमीटर, फुट या इंच।
3. त्रिज्या दर्ज करें (बेलनाकार या गोलाकार टैंकों के लिए) या लंबाई और चौड़ाई दर्ज करें (आयताकार टैंकों के लिए)।
4. ऊँचाई दर्ज करें (बेलनाकार या आयताकार टैंकों के लिए)।
5. परिणाम के लिए इकाई चुनें: घन मीटर, घन फुट, लीटर या गैलन।

कैलकुलेटर इकाइयों को अपने-आप बदल देता है और तुरंत आयतन दिखाता है।

उदाहरण सहित गणना

एक बेलनाकार टैंक की अंदरूनी त्रिज्या 1.5 मीटर और ऊँचाई 3 मीटर है।

V = π × 1.5² × 3 = π × 2.25 × 3 ≈ 21.21 घन मीटर

यह लगभग 21,206 लीटर या लगभग 5,602 अमेरिकी गैलन है।

आयतन की इकाइयों के बीच रूपांतरण

• 1 घन मीटर = 1,000 लीटर
• 1 घन मीटर ≈ 264.17 अमेरिकी गैलन
• 1 घन फुट (0.028 m³) ≈ 7.48 अमेरिकी गैलन
• 1 घन फुट (0.028 m³) ≈ 28.32 लीटर
• 1 अमेरिकी गैलन ≈ 3.785 लीटर

यहाँ प्रयुक्त गैलन अमेरिकी तरल गैलन है, जिसे ठीक 231 घन इंच (3,790 cm³) या 3.785411784 लीटर के रूप में परिभाषित किया गया है। यूनाइटेड किंगडम में प्रयुक्त इंपीरियल गैलन बड़ा होता है और लगभग 4.546 लीटर के बराबर होता है, इसलिए दोनों को एक-दूसरे के स्थान पर नहीं इस्तेमाल किया जा सकता। फुट भी सटीक रूप से परिभाषित है: 1 फुट (0.3 मी) = 0.3048 मीटर, जिससे 1 घन फुट (0.028 m³) ठीक 0.028316846592 घन मीटर होता है।

टैंकों को सटीक रूप से मापना

माप की छोटी-छोटी त्रुटियाँ जुड़ जाती हैं। 3 फ़ीट त्रिज्या और 6 फ़ीट ऊँचाई वाले बेलनाकार टैंक में त्रिज्या की केवल 1/8 इंच (3.2 मि॰मी॰) की त्रुटि से गणना किए गए आयतन में लगभग 9 गैलन (34 ली॰) का बदलाव आ सकता है। ऊँचाई की त्रुटियों से भी इसी तरह का अंतर आता है, इसलिए सावधानी से मापें और जहाँ संभव हो अंदरूनी आयामों का उपयोग करें।

दीवार की मोटाई भी मायने रखती है। 1/4 इंच (6.3 मि॰मी॰) मोटी इस्पात की दीवार टैंक के दोनों ओर 1/4 इंच (6.3 मि॰मी॰) जगह घेरती है, इसलिए बाहरी व्यास की तुलना में अंदरूनी व्यास लगभग आधा इंच कम हो जाता है। दबाव पात्रों जैसे अधिक मोटी दीवार वाले टैंकों में यह अंतर बड़ा होता है और इसे नज़रअंदाज़ नहीं करना चाहिए।

अंदर लगे उपकरण उपयोगी जगह को और कम कर देते हैं। बैफल, पाइप, मिक्सर और सहायक संरचनाएँ टैंक के ज्यामितीय आयतन का 5 से 10 प्रतिशत तक घेर सकती हैं। ऊपर दिए गए सूत्र खाली ज्यामितीय आयतन देते हैं; वास्तविक उपयोगी भंडारण क्षमता अक्सर कुछ कम होती है।

टैंक आयतन की गणनाओं के सामान्य उपयोग

वर्षाजल भंडारण। एक परिवार प्रति व्यक्ति प्रतिदिन लगभग 80 से 100 गैलन (380 ली॰) पानी इस्तेमाल करता है। चार सदस्यों वाले परिवार के लिए तीन दिनों के आपातकालीन पानी हेतु लगभग 1,000 से 1,200 गैलन (4,540 ली॰) भंडारण चाहिए। 5 फुट (1.5 मी) व्यास और 7 फुट (2.1 मी) ऊँचाई वाला बेलनाकार टैंक लगभग 1,030 गैलन (3,900 ली॰) रखता है, जो इस सीमा के भीतर है।

नगरपालिका जल मीनारें। जल आपूर्ति संस्थाएँ ऊँचे टैंकों का आकार अधिकतम माँग और अग्निशमन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए निर्धारित करती हैं, आम तौर पर औसत उपयोग के एक से दो दिनों के आधार पर। 5,00,000 गैलन (19,00,000 ली॰) रखने वाले गोलाकार टैंक का अंदरूनी व्यास लगभग 50 फुट (15 मी) होता है।

ईंधन भंडारण। पेट्रोल पंपों पर भूमिगत टैंकों में आम तौर पर प्रत्येक ईंधन प्रकार का 10,000 से 20,000 गैलन (76,000 ली॰) रखा जाता है। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी जैसे नियामक सबसे बड़े टैंक के आयतन के कम-से-कम 110 प्रतिशत के बराबर द्वितीयक रोकथाम व्यवस्था की माँग करते हैं।

रासायनिक और खाद्य प्रसंस्करण। बैच रिएक्टरों और किण्वन टैंकों का सटीक और ज्ञात आयतन होना आवश्यक है, क्योंकि अभिक्रिया और नुस्खे के अनुपात इसी पर निर्भर करते हैं। प्रक्रिया अभियंता आम तौर पर केवल निर्माता द्वारा बताए गए आकार पर निर्भर रहने के बजाय टैंक का वास्तविक आयतन जाँचते हैं।

सेप्टिक प्रणालियाँ। स्थानीय भवन संहिताओं में आम तौर पर तीन शयनकक्ष वाले घर के लिए कम-से-कम 1,000 से 1,500 गैलन (5,680 ली॰) का सेप्टिक टैंक आवश्यक होता है।

सीमाएँ

ऊपर दिए गए सूत्र साधारण बेलनों, गोलों और आयताकार डिब्बों पर लागू होते हैं। वास्तविक टैंक अक्सर अधिक जटिल होते हैं।

• संयुक्त आकृतियाँ। बेलनाकार मध्य भाग और गोलाकार (अर्धगोलाकार) सिरों वाले टैंक को खंडों में बाँटना पड़ता है। फिर प्रत्येक खंड की अलग-अलग गणना करके उन्हें जोड़ा जाता है।
• आंशिक भरण स्तर। यह कैलकुलेटर कुल क्षमता देता है, किसी निर्धारित गहराई पर आयतन नहीं। क्षैतिज बेलनाकार टैंक में गहराई के साथ आयतन सीधी रेखा में नहीं बढ़ता, क्योंकि अनुप्रस्थ काट आयत के बजाय वृत्त होता है। यह आयतन निकालने के लिए त्रिकोणमिति की आवश्यकता होती है।
• जिन टैंकों को सीधे नहीं मापा जा सकता। दबे हुए या सीलबंद टैंकों के लिए कभी-कभी अन्य विधियों की आवश्यकता होती है, जैसे उन्हें भरने में इस्तेमाल हुए पानी की मात्रा मापना या पेशेवर अंशांकन करवाना।
• कानूनी या नियामक मापन। पेट्रोलियम भंडारण जैसे तरल पदार्थों का अभिरक्षा हस्तांतरण करने वाले उद्योगों में आम तौर पर सामान्य-उद्देश्य कैलकुलेटर के बजाय प्रमाणित टैंक अंशांकन आवश्यक होता है, जिसे स्ट्रैपिंग कहा जाता है। स्ट्रैपिंग सारणियाँ अमेरिकन पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट अध्याय 2 और ISO 7507 जैसे मानकों का पालन करते हुए तरल स्तर को सूक्ष्म अंतरालों पर आयतन से जोड़ती हैं।

इतिहास

बेलन का आयतन निकालना एक पुरानी समस्या है। लगभग 1550 ईसा पूर्व में नकल किया गया मिस्र का दस्तावेज़ राइंड मैथमैटिकल पपाइरस, समस्याओं 41 से 43 में बेलनाकार अनाज भंडारों का आयतन निकालता है। यूनानी गणितज्ञ आर्किमिडीज़ ने लगभग 225 ईसा पूर्व अपने ग्रंथ गोले और बेलन पर में गोले का आयतन निकाला था। दोनों सूत्र आज भी अपरिवर्तित हैं। बदलाव गणना की गति में आया है—सारणियों और स्लाइड रूल से लेकर ब्राउज़र में तुरंत मिलने वाले परिणाम तक।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

टैंक आयतन कैलकुलेटर क्या है?

यह उपकरण किसी टैंक की आकृति और माप के आधार पर उसकी धारिता की गणना करता है। इसमें बेलनाकार, गोलाकार और आयताकार टैंक शामिल हैं तथा परिणाम लीटर, अमेरिकी गैलन, घन मीटर या घन फुट में मिलते हैं।

मैं टैंक की त्रिज्या कैसे निकालूँ?

व्यास मापें—यह टैंक के केंद्र से होकर एक सीधी रेखा में आर-पार की दूरी है—और फिर उसे दो से विभाजित करें। 6 फ़ीट व्यास वाले टैंक की त्रिज्या 3 फ़ीट होती है।

क्या मुझे अंदरूनी या बाहरी आयाम मापने चाहिए?

अंदरूनी आयाम। टैंक की दीवार ऐसी जगह घेरती है जिसे तरल भर नहीं सकता, इसलिए बाहरी आयामों का उपयोग करने से वास्तविक क्षमता अधिक आँकी जाती है।

क्या यह कैलकुलेटर आधे भरे टैंक को संभाल सकता है?

नहीं। यह टैंक की कुल क्षमता बताता है। आंशिक भरण स्तर पर आयतन निकालने के लिए, विशेषकर क्षैतिज बेलनाकार टैंक में, अलग सूत्र चाहिए, क्योंकि गहराई के साथ आयतन सीधी रेखा में नहीं बढ़ता।

क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर बेलनाकार टैंकों में क्या अंतर है?

दोनों में एक ही सूत्र का उपयोग होता है। ऊर्ध्वाधर टैंक में ऊँचाई खड़ी दिशा का आयाम होती है। क्षैतिज टैंक में सूत्र की “ऊँचाई” वास्तव में अपनी बगल पर रखी नली की लंबाई होती है।

क्या परिणाम कानूनी या नियामक उपयोग के लिए पर्याप्त सटीक है?

योजना और डिज़ाइन के लिए हाँ। बड़े या खतरनाक टैंकों से जुड़े अभिरक्षा हस्तांतरण, बीमा या नियामक दस्तावेज़ों के लिए इसके बजाय प्रमाणित पेशेवर टैंक अंशांकन का उपयोग करें।