Рассчитайте объем цилиндрических, сферических или прямоугольных резервуаров, введя размеры. Получите результаты в кубических метрах, литрах, галлонах или кубических футах.
Формула объема цилиндрического резервуара:
V = π × r² × h
Калькулятор объема резервуара — это мощный инструмент, предназначенный для точного определения объема различных форм резервуаров, включая цилиндрические, сферические и прямоугольные резервуары. Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным инженером, работающим над промышленными проектами, подрядчиком, планирующим решения для хранения воды, или домовладельцем, управляющим системой сбора дождевой воды, знание точного объема вашего резервуара имеет важное значение для правильного планирования, установки и обслуживания.
Расчеты объема резервуара являются основополагающими в многочисленных отраслях, включая управление водными ресурсами, химическую переработку, нефтегазовую отрасль, сельское хозяйство и строительство. Точно рассчитывая объемы резервуаров, вы можете обеспечить правильную емкость для хранения жидкости, оценить стоимость материалов, спланировать достаточные требования к пространству и оптимизировать использование ресурсов.
Этот калькулятор предоставляет простой и удобный интерфейс, который позволяет вам быстро определять объемы резервуаров, просто вводя соответствующие размеры в зависимости от формы вашего резервуара. Результаты отображаются мгновенно, и вы можете легко конвертировать между различными единицами объема в соответствии с вашими конкретными потребностями.
Объем резервуара зависит от его геометрической формы. Наш калькулятор поддерживает три распространенные формы резервуаров, каждая из которых имеет свою формулу объема:
Для цилиндрических резервуаров объем рассчитывается по формуле:
Где:
Радиус должен измеряться от центральной точки до внутренней стенки резервуара. Для горизонтальных цилиндрических резервуаров высота будет длиной цилиндра.
Для сферических резервуаров объем рассчитывается по формуле:
Где:
Радиус измеряется от центральной точки до внутренней стенки сферического резервуара.
Для прямоугольных или квадратных резервуаров объем рассчитывается по формуле:
Где:
Все измерения должны проводиться от внутренних стенок резервуара для точного расчета объема.
Наш калькулятор поддерживает различные системы единиц. Вот распространенные коэффициенты конверсии для объема:
Следуйте этим простым шагам, чтобы рассчитать объем вашего резервуара:
Расчеты объема резервуара необходимы в многочисленных приложениях в различных отраслях:
Хотя наш калькулятор предоставляет простой способ определения объемов резервуаров для общих форм, существуют альтернативные подходы для более сложных ситуаций:
3D-моделирование: Для неправильных или сложных форм резервуаров CAD-программное обеспечение может создавать детализированные 3D-модели и рассчитывать точные объемы.
Метод вытеснения: Для существующих резервуаров с неправильными формами вы можете измерить объем, заполнив резервуар водой и измерив использованное количество.
Численный интеграл: Для резервуаров с переменным сечением численные методы могут интегрировать изменяющуюся площадь по высоте резервуара.
Таблицы стропил: Это калибровочные таблицы, которые связывают высоту жидкости в резервуаре с объемом, учитывая неровности формы резервуара.
Лазерное сканирование: Современные технологии лазерного сканирования могут создавать точные 3D-модели существующих резервуаров для расчета объема.
Ультразвуковое или радиолокационное измерение уровня: Эти технологии могут быть объединены с данными о геометрии резервуара для расчета объемов в реальном времени.
Расчет на основе веса: Для некоторых приложений измерение веса содержимого резервуара и преобразование в объем на основе плотности более практично.
Метод сегментации: Разделение сложных резервуаров на более простые геометрические формы и отдельный расчет объема каждого сегмента.
Расчет объемов резервуаров имеет богатую историю, которая параллельна развитию математики, инженерии и необходимости человеческого общества хранить и управлять жидкостями.
Самые ранние свидетельства расчета объема восходят к древним цивилизациям. Египтяне, как минимум, с 1800 года до нашей эры разработали формулы для расчета объема цилиндрических зернохранилищ, как задокументировано в Московском математическом папирусе. Древние шумеры также разработали математические методы для расчета объемов, особенно для систем орошения и хранения воды.
Древние греки сделали значительные достижения в геометрии, которые напрямую повлияли на расчеты объема. Архимед (287-212 гг. до н.э.) считается автором формулы для расчета объема сферы, что стало прорывом, который остается основополагающим для современных расчетов объемов резервуаров. Его работа "О сфере и цилиндре" установила взаимосвязь между объемом сферы и ее описывающим цилиндром.
В средние века исламские математики сохранили и расширили греческие знания. Ученые, такие как Аль-Хорезми и Омар Хайям, развивали алгебраические методы, которые можно было применять к расчетам объема. Эпоха Возрождения увидела дальнейшие усовершенствования, когда математики, такие как Лука Пачоли, документировали практические применения расчетов объема для торговли и коммерции.
Промышленная революция (18-19 века) привела к беспрецедентному спросу на точные расчеты объема резервуаров. По мере расширения промышленности необходимость в хранении воды, химикатов и топлива в больших количествах стала критической. Инженеры разработали более сложные методы проектирования и измерения резервуаров, особенно для паровых машин и химических процессов.
В 20 веке были установлены инженерные стандарты для проектирования резервуаров и расчета объемов. Организации, такие как Американский институт нефти (API), разработали комплексные стандарты для резервуаров хранения нефти, включая детализированные методы расчета объема и калибровки. Введение компьютеров в середине 20 века революционизировало сложные расчеты объемов, позволяя более точно проектировать и анализировать.
В последние десятилетия программное обеспечение для компьютерного проектирования (CAD), вычислительная гидродинамика (CFD) и современные технологии измерения преобразовали расчеты объемов резервуаров. Инженеры теперь могут моделировать сложные геометрии резервуаров, симулировать поведение жидкости и оптимизировать проекты с беспрецедентной точностью. Современные калькуляторы объема резервуаров, такие как предоставленный здесь, делают эти сложные расчеты доступными для всех, от инженеров до владельцев домов.
Конец 20 и начало 21 века ознаменовались увеличением внимания к защите окружающей среды и безопасности в проектировании и эксплуатации резервуаров. Расчеты объемов теперь учитывают соображения по сдерживанию, предотвращению переполнения и влиянию на окружающую среду. Нормативные требования требуют точных знаний о объеме для хранения опасных материалов, что приводит к дальнейшему уточнению методов расчета.
Сегодня расчеты объемов резервуаров остаются основополагающим навыком в многочисленных отраслях, сочетая древние математические принципы с современными вычислительными инструментами, чтобы удовлетворить разнообразные потребности нашего технологического общества.
Вот примеры того, как рассчитать объемы резервуаров на различных языках программирования:
1' Excel VBA Функция для объема цилиндрического резервуара
2Function CylindricalTankVolume(radius As Double, height As Double) As Double
3 CylindricalTankVolume = Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 2 * height
4End Function
5
6' Excel VBA Функция для объема сферического резервуара
7Function SphericalTankVolume(radius As Double) As Double
8 SphericalTankVolume = (4/3) * Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 3
9End Function
10
11' Excel VBA Функция для объема прямоугольного резервуара
12Function RectangularTankVolume(length As Double, width As Double, height As Double) As Double
13 RectangularTankVolume = length * width * height
14End Function
15
16' Примеры использования:
17' =CylindricalTankVolume(2, 5)
18' =SphericalTankVolume(3)
19' =RectangularTankVolume(2, 3, 4)
20
1import math
2
3def cylindrical_tank_volume(radius, height):
4 """Расчет объема цилиндрического резервуара."""
5 return math.pi * radius**2 * height
6
7def spherical_tank_volume(radius):
8 """Расчет объема сферического резервуара."""
9 return (4/3) * math.pi * radius**3
10
11def rectangular_tank_volume(length, width, height):
12 """Расчет объема прямоугольного резервуара."""
13 return length * width * height
14
15# Пример использования:
16radius = 2 # метры
17height = 5 # метры
18length = 2 # метры
19width = 3 # метры
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"Объем цилиндрического резервуара: {cylindrical_volume:.2f} кубических метров")
26print(f"Объем сферического резервуара: {spherical_volume:.2f} кубических метров")
27print(f"Объем прямоугольного резервуара: {rectangular_volume:.2f} кубических метров")
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// Конвертация объема в разные единицы
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 // Сначала конвертируем в кубические метры
23 const volumeInCubicMeters = volume / conversionFactors[fromUnit];
24
25 // Затем конвертируем в целевую единицу
26 return volumeInCubicMeters * conversionFactors[toUnit];
27}
28
29// Пример использования:
30const radius = 2; // метры
31const height = 5; // метры
32const length = 2; // метры
33const width = 3; // метры
34
35const cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
36const sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
37const rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
38
39console.log(`Объем цилиндрического резервуара: ${cylindricalVolume.toFixed(2)} кубических метров`);
40console.log(`Объем сферического резервуара: ${sphericalVolume.toFixed(2)} кубических метров`);
41console.log(`Объем прямоугольного резервуара: ${rectangularVolume.toFixed(2)} кубических метров`);
42
43// Конвертация в галлоны
44const cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, 'cubic-meters', 'gallons');
45console.log(`Объем цилиндрического резервуара: ${cylindricalVolumeGallons.toFixed(2)} галлонов`);
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 // Конвертация объема между различными единицами
17 public static double convertVolume(double volume, String fromUnit, String toUnit) {
18 // Коэффициенты конверсии в кубические метры
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("Неизвестная единица: " + fromUnit);
26 }
27
28 // Конвертация в кубические метры
29 double volumeInCubicMeters = volume * toCubicMeters;
30
31 // Конвертация из кубических метров в целевую единицу
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("Неизвестная единица: " + toUnit);
38 }
39 }
40
41 public static void main(String[] args) {
42 double radius = 2.0; // метры
43 double height = 5.0; // метры
44 double length = 2.0; // метры
45 double width = 3.0; // метры
46
47 double cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
48 double sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
49 double rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
50
51 System.out.printf("Объем цилиндрического резервуара: %.2f кубических метров%n", cylindricalVolume);
52 System.out.printf("Объем сферического резервуара: %.2f кубических метров%n", sphericalVolume);
53 System.out.printf("Объем прямоугольного резервуара: %.2f кубических метров%n", rectangularVolume);
54
55 // Конвертация в галлоны
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 System.out.printf("Объем цилиндрического резервуара: %.2f галлонов%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// Расчет объема цилиндрического резервуара
10double cylindricalTankVolume(double radius, double height) {
11 return PI * std::pow(radius, 2) * height;
12}
13
14// Расчет объема сферического резервуара
15double sphericalTankVolume(double radius) {
16 return (4.0/3.0) * PI * std::pow(radius, 3);
17}
18
19// Расчет объема прямоугольного резервуара
20double rectangularTankVolume(double length, double width, double height) {
21 return length * width * height;
22}
23
24// Конвертация объема между различными единицами
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 // Конвертация в кубические метры
34 double volumeInCubicMeters = volume * conversionFactors[fromUnit];
35
36 // Конвертация из кубических метров в целевую единицу
37 return volumeInCubicMeters / conversionFactors[toUnit];
38}
39
40int main() {
41 double radius = 2.0; // метры
42 double height = 5.0; // метры
43 double length = 2.0; // метры
44 double width = 3.0; // метры
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 << "Объем цилиндрического резервуара: " << cylindricalVolume << " кубических метров" << std::endl;
52 std::cout << "Объем сферического резервуара: " << sphericalVolume << " кубических метров" << std::endl;
53 std::cout << "Объем прямоугольного резервуара: " << rectangularVolume << " кубических метров" << std::endl;
54
55 // Конвертация в галлоны
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 std::cout << "Объем цилиндрического резервуара: " << cylindricalVolumeGallons << " галлонов" << std::endl;
58
59 return 0;
60}
61
Калькулятор объема резервуара — это инструмент, который помогает вам определить емкость резервуара на основе его формы и размеров. Он использует математические формулы для расчета того, сколько жидкости или материала может вместить резервуар, обычно выражаемое в кубических единицах (например, кубических метрах или кубических футах) или единицах объема жидкости (например, литрах или галлонах).
Наш калькулятор поддерживает три распространенные формы резервуаров:
Радиус — это половина диаметра резервуара. Измерьте диаметр (расстояние через самую широкую часть резервуара, проходя через центр) и разделите на 2, чтобы получить радиус. Например, если ваш резервуар имеет диаметр 2 метра, радиус составляет 1 метр.
Наш калькулятор поддерживает несколько систем единиц:
Калькулятор предоставляет высокоточные результаты на основе математических формул для регулярных геометрических форм. Точность вашего результата зависит прежде всего от точности ваших измерений и того, насколько точно ваш резервуар соответствует одной из стандартных форм (цилиндрической, сферической или прямоугольной).
Текущая версия нашего калькулятора определяет общую емкость резервуара. Для частично заполненных резервуаров вам потребуется использовать более сложные расчеты, которые учитывают уровень жидкости. Эта функциональность может быть добавлена в будущих обновлениях.
Для горизонтального цилиндрического резервуара используйте ту же формулу для цилиндрического резервуара, но обратите внимание, что ввод "высоты" должен быть длиной цилиндра (горизонтальным измерением), а радиус должен измеряться от центра до внутренней стенки.
Для резервуаров неправильной формы вам может потребоваться:
Наш калькулятор включает встроенные варианты конверсии. Просто выберите предпочитаемую выходную единицу (кубические метры, кубические футы, литры или галлоны) из выпадающего меню, и калькулятор автоматически конвертирует результат.
Да, этот калькулятор подходит как для личного, так и для профессионального использования. Однако для критически важных промышленных приложений, очень больших резервуаров или ситуаций, требующих соблюдения нормативных требований, мы рекомендуем проконсультироваться с профессиональным инженером для проверки расчетов.
Американский институт нефти. (2018). Руководство по стандартам измерения нефти, глава 2 — Калибровка резервуаров. Издательство API.
Блевинс, Р. Д. (2003). Справочник по прикладной гидродинамике. Издательство Кригера.
Финнемор, Э. Дж., & Францини, Дж. Б. (2002). Гидродинамика с инженерными приложениями. McGraw-Hill.
Международная организация по стандартизации. (2002). ISO 7507-1:2003 Нефть и жидкости нефтяных продуктов — Калибровка вертикальных цилиндрических резервуаров. ISO.
Национальный институт стандартов и технологий. (2019). Справочник NIST 44 - Спецификации, допуски и другие технические требования для взвешивающих и измерительных приборов. Министерство торговли США.
Уайт, Ф. М. (2015). Гидродинамика. Издательство McGraw-Hill Education.
Стритер, В. Л., Уайли, Э. Б., & Бедфорд, К. У. (1998). Гидродинамика. Издательство McGraw-Hill.
Американская ассоциация водоснабжения. (2017). Проектирование и строительство водохранилищ. AWWA.
Институт гидравлики. (2010). Справочник по инженерным данным. Институт гидравлики.
Предложение для мета-описания: Рассчитайте объем цилиндрических, сферических и прямоугольных резервуаров с помощью нашего простого в использовании калькулятора объема резервуара. Получите мгновенные результаты в нескольких единицах.
Призыв к действию: Попробуйте наш калькулятор объема резервуара сейчас, чтобы точно определить емкость вашего резервуара. Поделитесь своими результатами или изучите наши другие инженерные калькуляторы для решения более сложных задач.
Откройте больше инструментов, которые могут быть полезны для вашего рабочего процесса