Apskaičiuokite cilindrinių, sferinių arba stačiakampių talpyklų tūrį įvedę matmenis. Gaukite rezultatus kubiniais metrais, litrais, galonais arba kubiniais pėdomis.
Cilindrinės talpos tūrio formulė:
V = π × r² × h
Talpos tūrio skaičiuoklė yra galingas įrankis, sukurtas padėti jums tiksliai nustatyti įvairių talpų formų, įskaitant cilindrines, sferines ir stačiakampes talpas, tūrį. Nesvarbu, ar esate profesionalus inžinierius, dirbantis pramoniniuose projektuose, rangovas, planuojantis vandens saugojimo sprendimus, ar namų savininkas, valdantis lietaus vandens surinkimo sistemą, tiksliai žinoti savo talpos tūrį yra būtina tinkamam planavimui, įrengimui ir priežiūrai.
Talpos tūrio skaičiavimai yra pagrindiniai daugybėje pramonės šakų, įskaitant vandens valdymą, chemijos apdorojimą, naftą ir dujas, žemės ūkį ir statybą. Tiksliai apskaičiuodami talpų tūrius, galite užtikrinti tinkamą skysčių saugojimo pajėgumą, įvertinti medžiagų sąnaudas, planuoti pakankamas erdves ir optimizuoti išteklių naudojimą.
Ši skaičiuoklė suteikia paprastą, vartotojui draugišką sąsają, leidžiančią greitai nustatyti talpos tūrius, tiesiog įvedant atitinkamus matmenis, priklausomai nuo jūsų talpos formos. Rezultatai rodomi iš karto, o jūs galite lengvai konvertuoti tarp skirtingų tūrio vienetų, kad atitiktų jūsų specifinius poreikius.
Talpos tūris priklauso nuo jos geometrinės formos. Mūsų skaičiuoklė palaiko tris įprastas talpų formas, kiekviena su savo tūrio formule:
Cilindrinėms talpoms tūris apskaičiuojamas naudojant formulę:
Kur:
Spindulys turi būti matuojamas nuo centro taško iki talpos vidinės sienelės. Horizontaliose cilindrinėse talpose aukštis būtų cilindro ilgis.
Sferinėms talpoms tūris apskaičiuojamas naudojant formulę:
Kur:
Spindulys matuojamas nuo centro taško iki sferinės talpos vidinės sienelės.
Stačiakampėms arba kvadratinėms talpoms tūris apskaičiuojamas naudojant formulę:
Kur:
Visi matavimai turi būti imami iš talpos vidinių sienelių, kad būtų tiksliai apskaičiuotas tūris.
Mūsų skaičiuoklė palaiko įvairias vienetų sistemas. Štai dažniausiai naudojami tūrio konversijos faktoriai:
Sekite šiuos paprastus žingsnius, kad apskaičiuotumėte savo talpos tūrį:
Talpos tūrio skaičiavimai yra būtini daugybėje taikymų įvairiose pramonės šakose:
Nors mūsų skaičiuoklė suteikia paprastą būdą nustatyti talpos tūrius įprastoms formoms, yra alternatyvūs požiūriai sudėtingesnėms situacijoms:
3D modeliavimo programinė įranga: Neįprastoms arba sudėtingoms talpoms CAD programinė įranga gali sukurti detalius 3D modelius ir tiksliai apskaičiuoti tūrius.
Išstūmimo metodas: Esamoms talpoms su neįprastomis formomis tūris gali būti matuojamas užpildžius talpą vandeniu ir matuojant sunaudotą kiekį.
Skaitmeninė integracija: Talpoms su kintamais skerspjūviais skaitmeniniai metodai gali integruoti kintančią plotą per talpos aukštį.
Strapping lentelės: Tai yra kalibravimo lentelės, kurios susieja skysčio aukštį talpoje su tūriu, atsižvelgdamos į talpos formos netolygumus.
Lazerinis skenavimas: Išsivysčiusios lazerinio skenavimo technologijos gali sukurti tikslius 3D modelius esamoms talpoms tūrio skaičiavimui.
Ultragarso arba radarų lygio matavimas: Šios technologijos gali būti derinamos su talpos geometrijos duomenimis, kad realiu laiku apskaičiuotų tūrius.
Svorio pagrindu pagrįstas skaičiavimas: Kai kuriais atvejais talpos turinio svorio matavimas ir konvertavimas į tūrį pagal tankį yra praktiškesnis.
Segmentavimo metodas: Sudėtingas talpas padalinti į paprastesnes geometrines formas ir apskaičiuoti kiekvienos dalies tūrį atskirai.
Talpos tūrio skaičiavimas turi turtingą istoriją, kuri atitinka matematikos, inžinerijos ir žmonijos poreikio saugoti ir valdyti skysčius vystymąsi.
Ankstyviausi talpos skaičiavimo įrodymai datuojami senovės civilizacijoms. Egiptiečiai, jau 1800 m. pr. m. e., sukūrė formules cilindrinių grūdų saugyklų tūriui apskaičiuoti, kaip dokumentuota Maskvos matematikos papirusuose. Senovės babiloniečiai taip pat sukūrė matematikos technikas tūriams skaičiuoti, ypač vandens saugojimo sistemoms.
Senovės graikai padarė reikšmingų pažangų geometrijoje, kurios tiesiogiai paveikė tūrio skaičiavimus. Archimedas (287-212 m. pr. m. e.) yra pripažintas sukūręs sferos tūrio formulę, kuri yra svarbi ir šiandien. Jo darbe „Apie sferą ir cilindrą“ buvo nustatyta sferos ir ją apimančio cilindro tūrio santykis.
Viduramžių laikotarpiu islamo matematikai išsaugojo ir plėtė graikų žinias. Tokie mokslininkai kaip Al-Khwarizmi ir Omar Khayyam tobulino algebrines metodikas, kurias galima taikyti tūrio skaičiavimams. Renesanso laikotarpiu tolesni patobulinimai buvo padaryti, kai matematikai, tokie kaip Luca Pacioli, dokumentavo praktinius tūrio skaičiavimų taikymus prekyboje.
Pramonės revoliucija (XVIII-IX a.) atnešė neįtikėtiną poreikį tiksliems talpos tūrio skaičiavimams. Pramonėms plečiantis, tapo kritiškai svarbu saugoti vandenį, chemines medžiagas ir degalus dideliais kiekiais. Inžinieriai sukūrė sudėtingesnius metodus saugojimo talpų projektavimui ir matavimui, ypač garo varikliams ir cheminiams procesams.
XX amžiuje buvo nustatyti inžinerijos standartai talpų projektavimui ir tūrio skaičiavimui. Tokios organizacijos kaip Amerikos naftos institutas (API) sukūrė išsamius standartus naftos saugojimo talpoms, įskaitant detalius tūrio skaičiavimo ir kalibravimo metodus. Kompiuterių įvedimas viduryje XX amžiaus revoliucionavo sudėtingus tūrio skaičiavimus, leidžiant atlikti tikslesnius projektavimus ir analizes.
Pastaraisiais dešimtmečiais kompiuterinės projektavimo (CAD) programos, kompiuterinė skysčių dinamikos (CFD) technologija ir pažangios matavimo technologijos transformavo talpos tūrio skaičiavimus. Inžinieriai dabar gali modeliuoti sudėtingas talpų geometrijas, simuliuoti skysčių elgseną ir optimizuoti projektus su neįtikėtinu tikslumu. Modernios talpos tūrio skaičiuoklės, tokios kaip ši, leidžia šiuos sudėtingus skaičiavimus pasiekti visiems, nuo inžinierių iki namų savininkų.
XX amžiaus pabaigoje ir XXI amžiaus pradžioje didėjo dėmesys aplinkos apsaugai ir saugumui talpų projektavime ir eksploatacijoje. Tūrio skaičiavimai dabar apima sulaikymo, perpildymo prevencijos ir aplinkos poveikio aspektus. Reglamentai reikalauja tikslaus tūrio žinojimo pavojingų medžiagų saugojimui, dar labiau skatindami skaičiavimo metodų tobulinimą.
Šiandien talpos tūrio skaičiavimas išlieka pagrindinė įgūdžių sritis daugybėje pramonės šakų, derinant senovės matematikos principus su moderniais skaitmeniniais įrankiais, kad patenkintų mūsų technologinės visuomenės įvairius poreikius.
Štai pavyzdžiai, kaip apskaičiuoti talpos tūrius įvairiose programavimo kalbose:
1' Excel VBA funkcija cilindrinės talpos tūriui
2Function CylindricalTankVolume(radius As Double, height As Double) As Double
3 CylindricalTankVolume = Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 2 * height
4End Function
5
6' Excel VBA funkcija sferinės talpos tūriui
7Function SphericalTankVolume(radius As Double) As Double
8 SphericalTankVolume = (4/3) * Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 3
9End Function
10
11' Excel VBA funkcija stačiakampės talpos tūriui
12Function RectangularTankVolume(length As Double, width As Double, height As Double) As Double
13 RectangularTankVolume = length * width * height
14End Function
15
16' Naudojimo pavyzdžiai:
17' =CylindricalTankVolume(2, 5)
18' =SphericalTankVolume(3)
19' =RectangularTankVolume(2, 3, 4)
20
1import math
2
3def cylindrical_tank_volume(radius, height):
4 """Apskaičiuoti cilindrinės talpos tūrį."""
5 return math.pi * radius**2 * height
6
7def spherical_tank_volume(radius):
8 """Apskaičiuoti sferinės talpos tūrį."""
9 return (4/3) * math.pi * radius**3
10
11def rectangular_tank_volume(length, width, height):
12 """Apskaičiuoti stačiakampės talpos tūrį."""
13 return length * width * height
14
15# Naudojimo pavyzdys:
16radius = 2 # metrai
17height = 5 # metrai
18length = 2 # metrai
19width = 3 # metrai
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"Cilindrinės talpos tūris: {cylindrical_volume:.2f} kubinių metrų")
26print(f"Sferinės talpos tūris: {spherical_volume:.2f} kubinių metrų")
27print(f"Stačiakampės talpos tūris: {rectangular_volume:.2f} kubinių metrų")
28
1function 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// Konvertuoti tūrį į skirtingus vienetus
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 // Pirmiausia konvertuoti į kubinius metrus
23 const volumeInCubicMeters = volume / conversionFactors[fromUnit];
24
25 // Tada konvertuoti į tikslinį vienetą
26 return volumeInCubicMeters * conversionFactors[toUnit];
27}
28
29// Naudojimo pavyzdys:
30const radius = 2; // metrai
31const height = 5; // metrai
32const length = 2; // metrai
33const width = 3; // metrai
34
35const cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
36const sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
37const rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
38
39console.log(`Cilindrinės talpos tūris: ${cylindricalVolume.toFixed(2)} kubinių metrų`);
40console.log(`Sferinės talpos tūris: ${sphericalVolume.toFixed(2)} kubinių metrų`);
41console.log(`Stačiakampės talpos tūris: ${rectangularVolume.toFixed(2)} kubinių metrų`);
42
43// Konvertuoti į gallonus
44const cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, 'cubic-meters', 'gallons');
45console.log(`Cilindrinės talpos tūris: ${cylindricalVolumeGallons.toFixed(2)} gallonų`);
46
1public 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 // Konvertuoti tūrį tarp skirtingų vienetų
17 public static double convertVolume(double volume, String fromUnit, String toUnit) {
18 // Konversijos faktoriai į kubinius metrus
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("Nežinomas vienetas: " + fromUnit);
26 }
27
28 // Konvertuoti į kubinius metrus
29 double volumeInCubicMeters = volume * toCubicMeters;
30
31 // Konvertuoti iš kubinių metrų į tikslinį vienetą
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("Nežinomas vienetas: " + toUnit);
38 }
39 }
40
41 public static void main(String[] args) {
42 double radius = 2.0; // metrai
43 double height = 5.0; // metrai
44 double length = 2.0; // metrai
45 double width = 3.0; // metrai
46
47 double cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
48 double sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
49 double rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
50
51 System.out.printf("Cilindrinės talpos tūris: %.2f kubinių metrų%n", cylindricalVolume);
52 System.out.printf("Sferinės talpos tūris: %.2f kubinių metrų%n", sphericalVolume);
53 System.out.printf("Stačiakampės talpos tūris: %.2f kubinių metrų%n", rectangularVolume);
54
55 // Konvertuoti į gallonus
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 System.out.printf("Cilindrinės talpos tūris: %.2f gallonų%n", cylindricalVolumeGallons);
58 }
59}
60
1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4#include <string>
5#include <unordered_map>
6
7const double PI = 3.14159265358979323846;
8
9// Apskaičiuoti cilindrinės talpos tūrį
10double cylindricalTankVolume(double radius, double height) {
11 return PI * std::pow(radius, 2) * height;
12}
13
14// Apskaičiuoti sferinės talpos tūrį
15double sphericalTankVolume(double radius) {
16 return (4.0/3.0) * PI * std::pow(radius, 3);
17}
18
19// Apskaičiuoti stačiakampės talpos tūrį
20double rectangularTankVolume(double length, double width, double height) {
21 return length * width * height;
22}
23
24// Konvertuoti tūrį tarp skirtingų vienetų
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 // Konvertuoti į kubinius metrus
34 double volumeInCubicMeters = volume * conversionFactors[fromUnit];
35
36 // Konvertuoti iš kubinių metrų į tikslinį vienetą
37 return volumeInCubicMeters / conversionFactors[toUnit];
38}
39
40int main() {
41 double radius = 2.0; // metrai
42 double height = 5.0; // metrai
43 double length = 2.0; // metrai
44 double width = 3.0; // metrai
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 << "Cilindrinės talpos tūris: " << cylindricalVolume << " kubinių metrų" << std::endl;
52 std::cout << "Sferinės talpos tūris: " << sphericalVolume << " kubinių metrų" << std::endl;
53 std::cout << "Stačiakampės talpos tūris: " << rectangularVolume << " kubinių metrų" << std::endl;
54
55 // Konvertuoti į gallonus
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 std::cout << "Cilindrinės talpos tūris: " << cylindricalVolumeGallons << " gallonų" << std::endl;
58
59 return 0;
60}
61
Talpos tūrio skaičiuoklė yra įrankis, kuris padeda jums nustatyti talpos pajėgumą, remiantis jos forma ir matmenimis. Ji naudoja matematikos formules, kad apskaičiuotų, kiek skysčio ar medžiagos talpa gali talpinti, paprastai išreikštą kubiniais vienetais (pvz., kubiniais metrais ar kubiniais pėdais) arba skysčių tūrio vienetais (pvz., litrais ar gallonais).
Mūsų skaičiuoklė palaiko tris įprastas talpų formas:
Spindulys yra pusė talpos skersmens. Išmatuokite skersmenį (atstumą per plačiausią talpos dalį, einant per centrą) ir padalinkite iš 2, kad gautumėte spindulį. Pavyzdžiui, jei jūsų talpa turi 2 metrų skersmenį, spindulys bus 1 metras.
Mūsų skaičiuoklė palaiko kelias vienetų sistemas:
Skaičiuoklė suteikia labai tikslius rezultatus, remiantis matematinėmis formulėmis įprastoms geometrinėms formoms. Jūsų rezultato tikslumas priklauso pirmiausia nuo jūsų matavimų tikslumo ir to, kaip artimai jūsų talpa atitinka vieną iš standartinių formų (cilindrinę, sferinę ar stačiakampę).
Dabartinė mūsų skaičiuoklė nustato bendrą talpos pajėgumą. Dalinai užpildytoms talpoms reikės naudoti sudėtingesnius skaičiavimus, kurie atsižvelgia į skysčio lygį. Ši funkcija gali būti pridėta ateityje.
Horizontaliai cilindrinei talpai naudokite tą pačią cilindrinės talpos formulę, tačiau atkreipkite dėmesį, kad „aukščio“ įvestis turėtų būti cilindro ilgis (horizontalus matmuo), o spindulys turėtų būti matuojamas nuo centro iki vidinės sienelės.
Neįprastoms talpoms galite:
Mūsų skaičiuoklė apima įmontuotas konversijos parinktis. Tiesiog pasirinkite pageidaujamą išvesties vienetą (kubiniais metrais, kubiniais pėdais, litrais ar gallonais) iš išskleidžiamojo meniu, ir skaičiuoklė automatiškai konvertuos rezultatą.
Taip, ši skaičiuoklė tinka tiek asmeniniam, tiek profesiniam naudojimui. Tačiau kritinėms pramoninėms taikymo sritims, labai didelėms talpoms ar situacijoms, reikalaujančioms reguliavimo atitikties, rekomenduojame pasikonsultuoti su profesionaliu inžinieriumi, kad patvirtintumėte skaičiavimus.
Amerikos naftos institutas. (2018). Naftos matavimo standartų vadovas, 2 skyrius - Talpų kalibravimas. API leidybos paslaugos.
Blevins, R. D. (2003). Taikomosios skysčių dinamikos vadovas. Krieger leidybos kompanija.
Finnemore, E. J., & Franzini, J. B. (2002). Skysčių dinamika su inžineriniais taikymais. McGraw-Hill.
Tarptautinė standartizacijos organizacija. (2002). ISO 7507-1:2003 Nafta ir skysčiai, skirti naftos produktams - Vertikalių cilindrinių talpų kalibravimas. ISO.
Nacionalinis standartų ir technologijų institutas. (2019). NIST 44 vadovas - Specifikacijos, tolerancijos ir kiti techniniai reikalavimai svėrimo ir matavimo prietaisams. JAV prekybos departamentas.
White, F. M. (2015). Skysčių dinamika. McGraw-Hill Education.
Streeter, V. L., Wylie, E. B., & Bedford, K. W. (1998). Skysčių dinamika. McGraw-Hill.
Amerikos vandens darbų asociacija. (2017). Vandens saugojimo įrenginių projektavimas ir statyba. AWWA.
Hidraulinis institutas. (2010). Inžinerijos duomenų knyga. Hidraulinis institutas.
Meta aprašymo pasiūlymas: Apskaičiuokite cilindrinių, sferinių ir stačiakampių talpų tūrį su mūsų lengvai naudojama Talpos tūrio skaičiuokle. Gaukite momentinius rezultatus keliuose vienetuose.
Veiksmas: Išbandykite mūsų Talpos tūrio skaičiuoklę dabar, kad tiksliai nustatytumėte savo talpos pajėgumą. Pasidalykite savo rezultatais arba tyrinėkite mūsų kitas inžinerijos skaičiuokles, kad išspręstumėte sudėtingesnes problemas.
Raskite daugiau įrankių, kurie gali būti naudingi jūsų darbo eiga.