Kalkulátor objemu nádrže pro válcové, kulové a obdélníkové

Vypočítejte objem válcových, kulových nebo obdélníkových nádrží zadáním rozměrů. Získejte výsledky v kubických metrech, litrech, galonech nebo kubických stopách.

Kalkulátor objemu nádrže

Cylindrická nádrž
Sférická nádrž
Obdélníková nádrž

Vzorec pro objem cylindrické nádrže:

V = π × r² × h

Vizualizace cylindrické nádržerh

Objem nádrže

Zadejte platné rozměry
Kopírovat
📚

Dokumentace

Kalkulátor objemu nádrže

Úvod

Kalkulátor objemu nádrže je mocný nástroj navržený tak, aby vám pomohl přesně určit objem různých tvarů nádrží, včetně válcových, kulových a obdélníkových nádrží. Ať už jste profesionální inženýr pracující na průmyslových projektech, dodavatel plánující řešení pro skladování vody, nebo majitel domu spravující systém sběru dešťové vody, znalost přesného objemu vaší nádrže je nezbytná pro správné plánování, instalaci a údržbu.

Výpočty objemu nádrže jsou základní v mnoha odvětvích, včetně správy vody, chemického zpracování, ropy a plynu, zemědělství a stavebnictví. Přesným výpočtem objemu nádrže můžete zajistit správnou kapacitu pro skladování tekutin, odhadnout náklady na materiál, naplánovat adekvátní prostorové požadavky a optimalizovat využití zdrojů.

Tento kalkulátor poskytuje jednoduché, uživatelsky přívětivé rozhraní, které vám umožní rychle určit objem nádrží tím, že jednoduše zadáte příslušné rozměry na základě tvaru vaší nádrže. Výsledky jsou okamžitě zobrazeny a můžete snadno převádět mezi různými jednotkami objemu podle vašich specifických potřeb.

Vzorec/Výpočet

Objem nádrže závisí na jejím geometrickém tvaru. Náš kalkulátor podporuje tři běžné tvary nádrží, z nichž každý má svůj vlastní vzorec pro objem:

Objem válcové nádrže

Pro válcové nádrže se objem vypočítává pomocí vzorce:

V=π×r2×hV = \pi \times r^2 \times h

Kde:

  • VV = Objem nádrže
  • π\pi = Pi (přibližně 3.14159)
  • rr = Poloměr válce (polovina průměru)
  • hh = Výška válce

Poloměr musí být měřen od středového bodu k vnitřní stěně nádrže. Pro horizontální válcové nádrže by výška byla délkou válce.

Objem kulové nádrže

Pro kulové nádrže se objem vypočítává pomocí vzorce:

V=43×π×r3V = \frac{4}{3} \times \pi \times r^3

Kde:

  • VV = Objem nádrže
  • π\pi = Pi (přibližně 3.14159)
  • rr = Poloměr koule (polovina průměru)

Poloměr se měří od středového bodu k vnitřní stěně kulové nádrže.

Objem obdélníkové nádrže

Pro obdélníkové nebo čtvercové nádrže se objem vypočítává pomocí vzorce:

V=l×w×hV = l \times w \times h

Kde:

  • VV = Objem nádrže
  • ll = Délka nádrže
  • ww = Šířka nádrže
  • hh = Výška nádrže

Všechny měření by měla být provedena z vnitřních stěn nádrže pro přesný výpočet objemu.

Převody jednotek

Náš kalkulátor podporuje různé jednotkové systémy. Zde jsou běžné převodní faktory pro objem:

  • 1 kubický metr (m³) = 1 000 litrů (L)
  • 1 kubický metr (m³) = 264.172 amerických galonů (gal)
  • 1 kubický stopa (ft³) = 7.48052 amerických galonů (gal)
  • 1 kubický stopa (ft³) = 28.3168 litrů (L)
  • 1 americký galon (gal) = 3.78541 litrů (L)

Krok za krokem

Postupujte podle těchto jednoduchých kroků pro výpočet objemu vaší nádrže:

Pro válcové nádrže

  1. Vyberte "Válcová nádrž" z možností tvaru nádrže.
  2. Zvolte preferovanou jednotku rozměru (metry, centimetry, stopy nebo palce).
  3. Zadejte poloměr válce (polovina průměru).
  4. Zadejte výšku válce.
  5. Zvolte preferovanou jednotku objemu (kubické metry, kubické stopy, litry nebo galony).
  6. Kalkulátor okamžitě zobrazí objem vaší válcové nádrže.

Pro kulové nádrže

  1. Vyberte "Kulová nádrž" z možností tvaru nádrže.
  2. Zvolte preferovanou jednotku rozměru (metry, centimetry, stopy nebo palce).
  3. Zadejte poloměr koule (polovina průměru).
  4. Zvolte preferovanou jednotku objemu (kubické metry, kubické stopy, litry nebo galony).
  5. Kalkulátor okamžitě zobrazí objem vaší kulové nádrže.

Pro obdélníkové nádrže

  1. Vyberte "Obdélníková nádrž" z možností tvaru nádrže.
  2. Zvolte preferovanou jednotku rozměru (metry, centimetry, stopy nebo palce).
  3. Zadejte délku obdélníku.
  4. Zadejte šířku obdélníku.
  5. Zadejte výšku obdélníku.
  6. Zvolte preferovanou jednotku objemu (kubické metry, kubické stopy, litry nebo galony).
  7. Kalkulátor okamžitě zobrazí objem vaší obdélníkové nádrže.

Tipy pro přesná měření

  • Vždy měřte vnitřní rozměry nádrže pro přesné výpočty objemu.
  • Pro válcové a kulové nádrže měřte průměr a vydělte 2, abyste získali poloměr.
  • Používejte stejnou jednotku měření pro všechny rozměry (např. všechny v metrech nebo všechny v stopách).
  • Pro nádrže nepravidelných tvarů zvažte rozdělení na pravidelné geometrické tvary a výpočet objemu každé části zvlášť.
  • Dvakrát zkontrolujte svá měření před výpočtem, abyste zajistili přesnost.

Případové studie

Výpočty objemu nádrže jsou nezbytné v mnoha aplikacích napříč různými odvětvími:

Skladování a správa vody

  • Rezidenční vodní nádrže: Majitelé domů používají výpočty objemu nádrže k určení kapacity vodních nádrží pro sběr dešťové vody, nouzové zásoby vody nebo život mimo síť.
  • Městské vodovodní systémy: Inženýři navrhují vodní nádrže pro komunity na základě potřeb populace a vzorců spotřeby.
  • Bazény: Instalátoři bazénů vypočítávají objem, aby určili požadavky na vodu, množství chemického ošetření a náklady na vytápění.

Průmyslové aplikace

  • Chemické zpracování: Chemici potřebují přesné objemy nádrží, aby zajistili správné poměry reaktantů a výtěžky produktů.
  • Výroba farmaceutik: Přesné výpočty objemu jsou kritické pro udržení kontroly kvality při výrobě léků.
  • Potravinářský a nápojový průmysl: Objem nádrží je nezbytný pro zpracování, fermentaci a skladování tekutin v potravinářské výrobě.

Zemědělské využití

  • Zavlažovací systémy: Farmáři vypočítávají objemy nádrží, aby zajistili dostatečné skladování vody pro zavlažování plodin během suchých období.
  • Napájení dobytka: Rančeři určují vhodné velikosti nádrží pro poskytování vody dobytku na základě velikosti stáda a spotřebních sazeb.
  • Skladování hnojiv a pesticidů: Správné dimenzování nádrží zajišťuje bezpečné a efektivní skladování zemědělských chemikálií.

Průmysl ropy a plynu

  • Skladování paliva: Čerpací stanice a palivové sklady vypočítávají objemy nádrží pro správu zásob a dodržování předpisů.
  • Skladování ropy: Zařízení pro skladování surové ropy používají výpočty objemu pro plánování kapacity a sledování zásob.
  • Doprava: Cisterny a lodě potřebují přesné výpočty objemu pro nakládku a vykládku.

Stavebnictví a inženýrství

  • Míchání betonu: Stavební týmy vypočítávají objemy nádrží pro betonárny a míchačky betonu.
  • Úprava odpadních vod: Inženýři navrhují nádrže a zařízení na úpravu na základě průtokových rychlostí a doby zadržení.
  • Systémy HVAC: Expanzní nádrže a skladování vody v topných a chladicích systémech vyžadují přesné výpočty objemu.

Environmentální aplikace

  • Řízení dešťové vody: Inženýři navrhují retenční nádrže a nádrže pro řízení odtoku během silného deště.
  • Remediace podzemních vod: Environmentalní inženýři vypočítávají objemy nádrží pro systémy úpravy k čištění kontaminovaných podzemních vod.
  • Správa odpadu: Správné dimenzování nádrží pro sběr a úpravu odpadu zajišťuje dodržování předpisů.

Akvakultura a mořské průmysly

  • Chov ryb: Operace akvakultury vypočítávají objemy nádrží, aby udržely správnou kvalitu vody a hustotu ryb.
  • Akvarijní nádrže: Veřejné a soukromé akvária určují objemy nádrží pro správu ekosystému.
  • Balastní systémy lodí: Lodě používají výpočty objemu nádrží pro stabilitu a kontrolu trimu.

Výzkum a vzdělávání

  • Laboratorní vybavení: Vědci vypočítávají objemy pro reaktory a skladovací kontejnery.
  • Vzdělávací demonstrace: Učitelé používají výpočty objemu nádrže k ilustraci matematických konceptů a fyzikálních principů.
  • Vědecký výzkum: Výzkumníci navrhují experimentální zařízení s konkrétními požadavky na objem.

Nouzové reakce

  • Hasičství: Hasičské sbory vypočítávají objemy vodních nádrží pro hasičské vozy a nouzové zásoby vody.
  • Zadržování nebezpečných látek: Nouzoví pracovníci určují požadavky na nádrže pro zadržování chemických úniků.
  • Pomoc při katastrofách: Pomocné organizace vypočítávají potřeby na skladování vody pro nouzové situace.

Rezidenční a komerční systémy budov

  • Ohřívače vody: Instalatéři vybírají správně dimenzované ohřívače vody na základě potřeb domácnosti nebo budovy.
  • Septické systémy: Instalátoři vypočítávají objemy septických nádrží na základě velikosti domácnosti a místních předpisů.
  • Sběr dešťové vody: Architekti zahrnují systémy sběru dešťové vody s nádržemi správné velikosti.

Doprava

  • Palivové nádrže: Výrobci vozidel navrhují palivové nádrže na základě požadavků na dojezd a dostupného prostoru.
  • Nákladní nádrže: Přepravní společnosti vypočítávají objemy nádrží pro přepravu kapalného nákladu.
  • Palivové systémy letadel: Inženýři letectví navrhují palivové nádrže pro optimalizaci hmotnosti a dojezdu.

Speciální aplikace

  • Kryogenní skladování: Vědecké a lékařské zařízení vypočítávají objemy pro skladování plynů při extrémně nízkých teplotách.
  • Nádoby pod vysokým tlakem: Inženýři navrhují tlakové nádoby se specifickými požadavky na objem pro průmyslové procesy.
  • Vakuové komory: Výzkumná zařízení vypočítávají objemy nádrží pro vakuové experimenty a procesy.

Alternativní metody

Zatímco náš kalkulátor poskytuje přímý způsob, jak určit objemy nádrží pro běžné tvary, existují alternativní přístupy pro složitější situace:

  1. 3D modelovací software: Pro nepravidelné nebo komplexní tvary nádrží může CAD software vytvořit podrobné 3D modely a vypočítat přesné objemy.

  2. Metoda displacementu: Pro existující nádrže s nepravidelnými tvary můžete změřit objem naplněním nádrže vodou a změřením použitého množství.

  3. Numerická integrace: Pro nádrže s proměnnými průřezy mohou numerické metody integrovat měnící se plochu přes výšku nádrže.

  4. Strapping tabulky: To jsou kalibrační tabulky, které vztahují výšku kapaliny v nádrži k objemu, přičemž zohledňují nepravidelnosti v tvaru nádrže.

  5. Laserové skenování: Pokročilá technologie laserového skenování může vytvořit přesné 3D modely existujících nádrží pro výpočet objemu.

  6. Ultrazvukové nebo radarové měření hladiny: Tyto technologie mohou být kombinovány s daty o geometrii nádrže pro výpočet objemů v reálném čase.

  7. Výpočet na základě hmotnosti: Pro některé aplikace je měření hmotnosti obsahu nádrže a převod na objem na základě hustoty praktičtější.

  8. Segmentační metoda: Rozdělení složitých nádrží na jednodušší geometrické tvary a výpočet objemu každého segmentu zvlášť.

Historie

Výpočet objemů nádrží má bohatou historii, která paralelně sleduje vývoj matematiky, inženýrství a potřeby lidské civilizace ukládat a spravovat kapaliny.

Starověké počátky

Nejstarší důkazy o výpočtu objemu sahají až do starověkých civilizací. Egypťané, již kolem roku 1800 př. n. l., vyvinuli vzorce pro výpočet objemu válcových obilnic, jak je zdokumentováno v Moskevském matematickém papyru. Starověcí Babyloňané také vyvinuli matematické techniky pro výpočet objemů, zejména pro zavlažovací a vodní skladovací systémy.

Příspěvky Řeků

Starověcí Řekové učinili významné pokroky v geometrii, které přímo ovlivnily výpočty objemu. Archimedes (287-212 př. n. l.) je považován za autora vzorce pro výpočet objemu koule, což je průlom, který zůstává základním kamenem moderních výpočtů objemu nádrží. Jeho práce "O kouli a válci" stanovila vztah mezi objemem koule a jejím obepínajícím válcem.

Vývoj ve středověku a renesanci

Během středověkého období islámské matematiky uchovaly a rozšířily řecké znalosti. Učenci jako Al-Chvárizmí a Omar Chajám pokročili v algebraických metodách, které mohly být aplikovány na výpočty objemu. Renesanční období přineslo další vylepšení, kdy matematik Luca Pacioli zdokumentoval praktické aplikace výpočtů objemu pro obchod a obchodování.

Průmyslová revoluce

Průmyslová revoluce (18.-19. století) přinesla bezprecedentní poptávku po přesných výpočtech objemu nádrží. Jak se průmysl rozšiřoval, potřeba skladování vody, chemikálií a paliv ve velkých množstvích se stala kritickou. Inženýři vyvinuli sofistikovanější metody pro návrh a měření skladovacích nádrží, zejména pro parní stroje a chemické procesy.

Moderní inženýrské standardy

  1. století přineslo vznik inženýrských standardů pro návrh nádrží a výpočet objemu. Organizace jako Americký institut pro petrochemii (API) vyvinuly komplexní standardy pro nádrže na skladování ropy, včetně podrobných metod pro výpočet objemu a kalibraci. Zavedení počítačů v polovině 20. století revolucionalizovalo složité výpočty objemu, což umožnilo přesnější návrhy a analýzy.

Pokroky digitálního věku

V posledních desetiletích transformoval software pro počítačové navrhování (CAD), dynamika tekutin (CFD) a pokročilé měřicí technologie výpočty objemu nádrží. Inženýři nyní mohou modelovat složité geometrie nádrží, simulovat chování tekutin a optimalizovat návrhy s bezprecedentní přesností. Moderní kalkulátory objemu nádrží, jako je ten, který je zde uveden, činí tyto sofistikované výpočty dostupné pro každého, od inženýrů po majitele domů.

Environmentální a bezpečnostní úvahy

Konec 20. a začátek 21. století přinesly zvýšenou pozornost na ochranu životního prostředí a bezpečnost v návrhu a provozu nádrží. Výpočty objemu nyní zahrnují úvahy o zadržování, prevenci přetékání a vlivu na životní prostředí. Předpisy vyžadují přesné znalosti objemu pro skladování nebezpečných materiálů, což vede k dalšímu zdokonalování metod výpočtu.

Dnes zůstává výpočet objemu nádrže základní dovedností v mnoha odvětvích, kombinující starověké matematické principy s moderními výpočetními nástroji, aby vyhověla různorodým potřebám naší technologické společnosti.

Příklady kódu

Zde jsou příklady, jak vypočítat objemy nádrží v různých programovacích jazycích:

1' Excel VBA funkce pro objem válcové nádrže
2Function CylindricalTankVolume(radius As Double, height As Double) As Double
3    CylindricalTankVolume = Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 2 * height
4End Function
5
6' Excel VBA funkce pro objem kulové nádrže
7Function SphericalTankVolume(radius As Double) As Double
8    SphericalTankVolume = (4/3) * Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 3
9End Function
10
11' Excel VBA funkce pro objem obdélníkové nádrže
12Function RectangularTankVolume(length As Double, width As Double, height As Double) As Double
13    RectangularTankVolume = length * width * height
14End Function
15
16' Příklady použití:
17' =CylindricalTankVolume(2, 5)
18' =SphericalTankVolume(3)
19' =RectangularTankVolume(2, 3, 4)
20

Často kladené otázky

Co je kalkulátor objemu nádrže?

Kalkulátor objemu nádrže je nástroj, který vám pomáhá určit kapacitu nádrže na základě jejího tvaru a rozměrů. Používá matematické vzorce k výpočtu toho, kolik kapaliny nebo materiálu nádrž může obsahovat, obvykle vyjádřeno v kubických jednotkách (jako jsou kubické metry nebo kubické stopy) nebo jednotkách objemu tekutin (jako jsou litry nebo galony).

Jaké tvary nádrží mohu s tímto nástrojem vypočítat?

Náš kalkulátor podporuje tři běžné tvary nádrží:

  • Válcové nádrže (jak vertikální, tak horizontální)
  • Kulové nádrže
  • Obdélníkové/čtvercové nádrže

Jak změřím poloměr válcové nebo kulové nádrže?

Poloměr je polovina průměru nádrže. Změřte průměr (vzdálenost napříč nejširší částí nádrže, která prochází středem) a vydělte 2, abyste získali poloměr. Například pokud má vaše nádrž průměr 2 metry, poloměr je 1 metr.

Jaké jednotky mohu použít pro rozměry své nádrže?

Náš kalkulátor podporuje více jednotkových systémů:

  • Metrické: metry, centimetry
  • Imperiální: stopy, palce Můžete zadat své rozměry v jakýchkoli z těchto jednotek a převést konečný objem na kubické metry, kubické stopy, litry nebo galony.

Jak přesný je kalkulátor objemu nádrže?

Kalkulátor poskytuje vysoce přesné výsledky na základě matematických vzorců pro pravidelné geometrické tvary. Přesnost vašeho výsledku závisí především na přesnosti vašich měření a na tom, jak blízko se vaše nádrž shoduje s jedním z běžných tvarů (válcová, kulová nebo obdélníková).

Mohu vypočítat objem částečně naplněné nádrže?

Aktuální verze našeho kalkulátoru určuje celkovou kapacitu nádrže. Pro částečně naplněné nádrže byste potřebovali použít složitější výpočty, které zohledňují hladinu kapaliny. Tato funkčnost může být přidána v budoucích aktualizacích.

Jak vypočítám objem horizontální válcové nádrže?

Pro horizontální válcovou nádrž použijte stejný vzorec pro válcovou nádrž, ale mějte na paměti, že vstup "výška" by měl být délkou válce (horizontální rozměr) a poloměr by měl být měřen od středu k vnitřní stěně.

Co když má moje nádrž nepravidelný tvar?

Pro nepravidelně tvarované nádrže můžete:

  1. Rozdělit nádrž na jednodušší geometrické tvary
  2. Vypočítat objem každé části zvlášť
  3. Sečíst objemy pro celkovou kapacitu Alternativně zvažte použití metody displacementu nebo 3D modelovacího softwaru pro složitější tvary.

Jak mohu převádět mezi různými jednotkami objemu?

Náš kalkulátor zahrnuje vestavěné možnosti převodu. Jednoduše vyberte svou preferovanou výstupní jednotku (kubické metry, kubické stopy, litry nebo galony) z rozbalovacího menu a kalkulátor automaticky převede výsledek.

Mohu tento kalkulátor použít pro komerční nebo průmyslové nádrže?

Ano, tento kalkulátor je vhodný pro osobní i profesionální použití. Nicméně pro kritické průmyslové aplikace, velmi velké nádrže nebo situace vyžadující dodržování předpisů doporučujeme konzultovat s profesionálním inženýrem pro ověření výpočtů.

Reference

  1. Americký institut pro petrochemii. (2018). Manuál norem měření ropy, kapitola 2 - Kalibrace nádrží. API Publishing Services.

  2. Blevins, R. D. (2003). Příručka aplikované dynamiky tekutin. Krieger Publishing Company.

  3. Finnemore, E. J., & Franzini, J. B. (2002). Mechanika tekutin s inženýrskými aplikacemi. McGraw-Hill.

  4. Mezinárodní organizace pro normalizaci. (2002). ISO 7507-1:2003 Ropa a kapalné ropné produkty — Kalibrace vertikálních válcových nádrží. ISO.

  5. Munson, B. R., Young, D. F., & Okiishi, T. H. (2018). Základy mechaniky tekutin. Wiley.

  6. Národní institut standardů a technologie. (2019). NIST Příručka 44 - Specifikace, tolerance a další technické požadavky na měřicí a vážící zařízení. U.S. Department of Commerce.

  7. White, F. M. (2015). Mechanika tekutin. McGraw-Hill Education.

  8. Streeter, V. L., Wylie, E. B., & Bedford, K. W. (1998). Mechanika tekutin. McGraw-Hill.

  9. Americká asociace vodohospodářů. (2017). Návrh a výstavba vodních skladovacích zařízení. AWWA.

  10. Institut hydrauliky. (2010). Inženýrská datová kniha. Institut hydrauliky.


Návrh meta popisu: Vypočítejte objem válcových, kulových a obdélníkových nádrží s naším snadno použitelným kalkulátorem objemu nádrže. Získejte okamžité výsledky v několika jednotkách.

Výzva k akci: Vyzkoušejte náš kalkulátor objemu nádrže nyní, abyste přesně určili kapacitu vaší nádrže. Sdílejte své výsledky nebo prozkoumejte naše další inženýrské kalkulátory pro řešení složitějších problémů.