Tartálytérfogat Kalkulátor - Hengeres, Gömb és Téglalap alakú Tartályok

Mi az a tartálytérfogat-kalkulátor?

A tartálytérfogat-kalkulátor a tartály alakja és méretei alapján kiszámítja, hogy mennyi folyadék fér el benne. Az eszköz a legtöbb tárolótartálynál használt három alakot kezeli: a hengert, a gömböt és a téglatestet.

A tartály térfogatának ismerete fontos a megfelelő tartályméret kiválasztásához, a vegyszerek pontos adagolásához és annak megbecsléséhez, hogy meddig tart ki a tárolt készlet.

Tartálytérfogat-képletek

Hengeres tartály képlete

A hengeres tartály cső alakú, és állhat függőlegesen vagy fekhet az oldalán. A térfogata:

V = π × r² × h

Itt r a sugár, vagyis az átmérő fele, h pedig a magasság. Az oldalára fektetett tartálynál h helyett a cső hossza értendő.

Gömb alakú tartály képlete

A gömb alakú tartály labdára hasonlít, és néha lábakon áll. A térfogata:

V = (4/3) × π × r³

Itt r a sugár, amelyet a gömb középpontjától a belső falig kell mérni.

Téglatest alakú tartály képlete

A téglatest alakú tartály doboz formájú. A térfogata:

V = l × w × h

Itt l a hosszúság, w a szélesség, h pedig a magasság.

Mindhárom alak esetén a tartály belsejét kell megmérni, nem a külsejét. A tartály fala helyet foglal, és csökkenti a ténylegesen betölthető folyadékmennyiséget.

A tartálytérfogat kiszámítása

1. Válassza ki a tartály alakját: hengeres, gömb alakú vagy téglatest alakú.
2. Válasszon mértékegységet a méretekhez: méter, centiméter, láb vagy hüvelyk.
3. Adja meg a sugarat (hengeres vagy gömb alakú tartály esetén), illetve a hosszúságot és a szélességet (téglatest alakú tartály esetén).
4. Adja meg a magasságot (hengeres vagy téglatest alakú tartály esetén).
5. Válasszon mértékegységet az eredményhez: köbméter, köbláb, liter vagy gallon.

A kalkulátor automatikusan átváltja a mértékegységeket, és azonnal megjeleníti a térfogatot.

Számítási példa

Egy hengeres tartály belső sugara 1,5 méter, magassága pedig 3 méter.

V = π × 1,5² × 3 = π × 2,25 × 3 ≈ 21,21 köbméter

Ez körülbelül 21 206 liter, illetve körülbelül 5 602 amerikai gallon.

Átváltás a térfogat mértékegységei között

• 1 köbméter = 1 000 liter
• 1 köbméter ≈ 264,17 amerikai gallon
• 1 köbláb (0,028 m³) ≈ 7,48 amerikai gallon
• 1 köbláb ≈ 28,32 liter
• 1 amerikai gallon ≈ 3,785 liter

Az itt használt gallon az amerikai folyékony gallon, amely pontosan 231 köbhüvelyk, azaz 3,785411784 liter. Az Egyesült Királyságban használt birodalmi gallon nagyobb, körülbelül 4,546 liter, ezért a két mértékegység nem cserélhető fel. A láb szintén pontosan meghatározott mértékegység: 1 láb = 0,3048 méter, így 1 köbláb pontosan 0,028316846592 köbméter.

A tartályok pontos mérése

A kis mérési hibák összeadódnak. Egy olyan hengeres tartálynál, amelynek sugara 3 láb, magassága pedig 6 láb, a sugár mindössze 1/8 hüvelykes mérési hibája körülbelül 9 gallonnal módosítja a kiszámított térfogatot. A magasság mérési hibái hasonló eltéréseket okoznak, ezért mérjen körültekintően, és ahol csak lehet, a belső méreteket használja.

A falvastagság is számít. Egy 1/4 hüvelyk vastag acélfal a tartály mindkét oldalán 1/4 hüvelyk (6,3 mm) helyet foglal, ezért a belső átmérőt a külső átmérőhöz képest körülbelül fél hüvelykkel csökkenti. Vastagabb falú tartályok, például nyomástartó edények esetén a különbség nagyobb, és nem szabad figyelmen kívül hagyni.

A belső szerelvények tovább csökkentik a hasznos teret. A terelőlemezek, csövek, keverők és tartószerkezetek a tartály geometriai térfogatának 5–10 százalékát is elfoglalhatják. A fenti képletek az üres tartály geometriai térfogatát adják meg; a tényleges, használható tárolókapacitás gyakran valamivel kisebb.

A tartálytérfogat-számítás gyakori alkalmazásai

Esővíz-tárolás. Egy háztartás személyenként naponta körülbelül 80–100 gallonnyi vizet használ. Egy négytagú család háromnapos vésztartalékához körülbelül 1 000–1 200 gallonnyi tárolókapacitás szükséges. Egy 5 láb átmérőjű és 7 láb magas hengeres tartály körülbelül 1 030 gallonnyi vizet tárol, tehát beleesik ebbe a tartományba.

Települési víztornyok. A víziközmű-szolgáltatók úgy méretezik a magasított tartályokat, hogy fedezzék a csúcsidei igényt és a tűzoltáshoz szükséges vízmennyiséget, általában az átlagos fogyasztás egy-két napra elegendő mennyiségével. Egy 500 000 gallonnyi befogadására alkalmas gömb alakú tartály belső átmérője körülbelül 50 láb.

Üzemanyag-tárolás. A töltőállomások föld alatti tartályai üzemanyagtípusonként általában 10 000–20 000 gallonnyi (76 000 L) befogadására alkalmasak. Az olyan hatóságok, mint az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége, legalább a legnagyobb tartály térfogatának 110 százalékára méretezett másodlagos kármentő rendszert írnak elő.

Vegyipari és élelmiszeripari feldolgozás. A szakaszos üzemű reaktoroknak és fermentációs tartályoknak pontosan ismert térfogatra van szükségük, mivel a reakció- és receptarányok ettől függenek. A technológiai mérnökök általában ellenőrzik a tartály tényleges térfogatát, és nem csak a gyártó által megadott méretre hagyatkoznak.

Szennyvízkezelő rendszerek. A helyi építési szabályzatok gyakran előírják, hogy egy három hálószobás házhoz legalább 1 000–1 500 gallonnyi kapacitású szennyvíztartály tartozzon.

Korlátok

A fenti képletek egyszerű hengerekre, gömbökre és téglatestekre alkalmazhatók. Sok valódi tartály ennél összetettebb.

• Összetett alakok. A hengeres testű, lekerekített (félgömb alakú) végű tartályt szakaszokra kell bontani, a részeket külön kell kiszámítani, majd össze kell adni.
• Részleges töltöttségi szintek. Ez a kalkulátor a teljes kapacitást adja meg, nem pedig az adott folyadékmélységhez tartozó térfogatot. Vízszintes hengeres tartálynál a térfogat nem nő egyenes arányban a mélységgel, mivel a keresztmetszet kör, nem téglalap. Ennek a térfogatnak a meghatározásához trigonometria szükséges.
• Közvetlenül nem mérhető tartályok. Az elásott vagy lezárt tartályoknál néha más módszerre van szükség, például a betöltéshez felhasznált víz mennyiségének mérésére vagy professzionális kalibrálásra.
• Jogi vagy hatósági célú mérés. A folyadékok tulajdonjogának átadásával foglalkozó iparágakban, például a kőolaj-tárolásban, általában tanúsított tartálykalibrálás szükséges, amelyet tartálybemérésnek neveznek, nem pedig általános célú kalkulátor. A tartálytáblázatok a szabványokat, például az American Petroleum Institute 2. fejezetét és az ISO 7507 szabványát követve, kis lépésközönként rendelik hozzá a folyadékszinthez a térfogatot.

Története

A henger térfogatának kiszámítása régi feladat. A Rhind-papirusz, egy körülbelül 1550-ben másolt egyiptomi dokumentum, a hengeres gabonatárolók térfogatát a 41–43. feladatban számítja ki. Arkhimédész görög matematikus körülbelül 225-ben, A gömbről és a hengerről című értekezésében vezette le a gömb térfogatát. Mindkét képlet változatlanul használatos ma is. A számítás sebessége változott: a táblázatoktól és logarlécektől eljutottunk a böngészőben megjelenő azonnali eredményig.

Gyakran ismételt kérdések

Mi az a tartálytérfogat-kalkulátor?

Egy olyan eszköz, amely a tartály alakja és méretei alapján kiszámítja, mennyi fér el benne. Hengeres, gömb alakú és téglatest alakú tartályokat kezel, az eredményt literben, amerikai gallonban, köbméterben vagy köblábban adja meg.

Hogyan határozhatom meg egy tartály sugarát?

Mérje meg az átmérőt, vagyis a tartály középpontján egyenesen áthaladó távolságot, majd ossza el kettővel. Egy 6 láb átmérőjű tartály sugara 3 láb.

A belső vagy a külső méreteket kell megmérnem?

A belső méreteket. A tartály fala olyan helyet foglal el, amelyet a folyadék nem tölthet ki, ezért a külső méretek használata túlbecsüli a tényleges kapacitást.

Kezeli ez a kalkulátor a csak részben megtöltött tartályokat?

Nem. A tartály teljes kapacitását adja meg. A részleges töltöttségi szinthez tartozó térfogat meghatározásához, különösen vízszintes hengeres tartálynál, külön képletre van szükség, mivel a térfogat nem nő egyenes arányban a mélységgel.

Mi a különbség a vízszintes és a függőleges hengeres tartályok között?

Ugyanazt a képletet használják. Függőleges tartálynál a magasság a függőleges méret. Vízszintes tartálynál a képletben szereplő „magasság” valójában az oldalára fektetett cső hossza.

Elég pontos az eredmény jogi vagy hatósági célokra?

Tervezéshez és méretezéshez igen. Tulajdonjog-átadással, biztosítással vagy hatósági bejelentésekkel kapcsolatos nagy méretű vagy veszélyes tartályok esetén inkább tanúsított professzionális tartálykalibrálást használjon.