Розрахуйте об'єм циліндричних, сферичних або прямокутних резервуарів, ввівши розміри. Отримайте результати в кубічних метрах, літрах, галонах або кубічних футах.
Формула об'єму циліндричного резервуара:
V = π × r² × h
Калькулятор об'єму резервуара — це потужний інструмент, розроблений для того, щоб допомогти вам точно визначити об'єм різних форм резервуарів, включаючи циліндричні, сферичні та прямокутні резервуари. Незалежно від того, чи ви професійний інженер, який працює над промисловими проектами, підрядник, який планує рішення для зберігання води, чи домовласник, який управляє системою збору дощової води, знання точного об'єму вашого резервуара є важливим для належного планування, встановлення та обслуговування.
Обчислення об'єму резервуарів є основоположними в численних галузях, включаючи управління водою, хімічну обробку, нафту і газ, сільське господарство та будівництво. Точно обчислюючи об'єми резервуарів, ви можете забезпечити належну ємність для зберігання рідини, оцінити витрати на матеріали, спланувати достатні вимоги до простору та оптимізувати використання ресурсів.
Цей калькулятор пропонує простий, зручний інтерфейс, який дозволяє вам швидко визначити об'єми резервуарів, просто ввівши відповідні розміри залежно від форми вашого резервуара. Результати відображаються миттєво, і ви можете легко конвертувати між різними одиницями об'єму, щоб задовольнити ваші конкретні потреби.
Об'єм резервуара залежить від його геометричної форми. Наш калькулятор підтримує три загальні форми резервуарів, кожна з яких має свою формулу об'єму:
Для циліндричних резервуарів об'єм обчислюється за формулою:
Де:
Радіус повинен вимірюватися від центральної точки до внутрішньої стінки резервуара. Для горизонтальних циліндричних резервуарів висота буде довжиною циліндра.
Для сферичних резервуарів об'єм обчислюється за формулою:
Де:
Радіус вимірюється від центральної точки до внутрішньої стінки сферичного резервуара.
Для прямокутних або квадратних резервуарів об'єм обчислюється за формулою:
Де:
Усі вимірювання повинні проводитися від внутрішніх стінок резервуара для точного обчислення об'єму.
Наш калькулятор підтримує різні системи одиниць. Ось загальні коефіцієнти перетворення для об'єму:
Слідуйте цим простим крокам, щоб обчислити об'єм вашого резервуара:
Обчислення об'єму резервуарів є важливими в численних застосуваннях у різних галузях:
Хоча наш калькулятор надає простий спосіб визначити об'єми резервуарів для загальних форм, існують альтернативні підходи для більш складних ситуацій:
Програмне забезпечення для 3D-моделювання: Для резервуарів неправильної форми CAD-програмне забезпечення може створити детальні 3D-моделі та обчислити точні об'єми.
Метод витіснення: Для існуючих резервуарів з неправильною формою ви можете виміряти об'єм, заповнивши резервуар водою та вимірявши використану кількість.
Чисельна інтеграція: Для резервуарів зі змінними перетинами чисельні методи можуть інтегрувати змінну площу по висоті резервуара.
Таблиці стратування: Це калібрувальні таблиці, які пов'язують висоту рідини в резервуарі з об'ємом, враховуючи нерівності форми резервуара.
Лазерне сканування: Сучасні технології лазерного сканування можуть створювати точні 3D-моделі існуючих резервуарів для обчислення об'єму.
Ультразвукове або радіолокаційне вимірювання рівня: Ці технології можуть бути поєднані з даними геометрії резервуара для обчислення об'ємів в реальному часі.
Обчислення на основі ваги: Для деяких застосувань вимірювання ваги вмісту резервуара та перетворення в об'єм на основі густини є більш практичним.
Метод сегментації: Розподіл складних резервуарів на простіші геометричні форми та обчислення об'єму кожного сегмента окремо.
Обчислення об'єму резервуарів має багатий історичний контекст, який паралелить розвиток математики, інженерії та потреби людства в зберіганні та управлінні рідинами.
Найдавніші свідчення обчислення об'єму датуються давніми цивілізаціями. Єгиптяни, ще в 1800 році до н.е., розробили формули для обчислення об'єму циліндричних зерносховищ, про що свідчить Московський математичний папірус. Давні вавилоняни також розробили математичні методи для обчислення об'єму, особливо для іригаційних та водозберігаючих систем.
Давні греки зробили значний внесок у геометрію, що безпосередньо вплинуло на обчислення об'єму. Архімед (287-212 рр. до н.е.) вважається автором формули обчислення об'єму сфери, що стало проривом, який залишається основоположним для сучасних обчислень об'єму резервуарів. Його праця "Про сферу та циліндр" встановила зв'язок між об'ємом сфери та її описуючим циліндром.
Протягом середньовічного періоду ісламські математики зберегли та розширили грецькі знання. Вчені, такі як Аль-Хорезмі та Омар Хайям, вдосконалили алгебраїчні методи, які могли бути застосовані до обчислень об'єму. Період Відродження приніс подальші вдосконалення, коли математики, такі як Лука Пачолі, документували практичні застосування обчислень об'єму для комерції та торгівлі.
Промислова революція (18-19 століття) принесла безпрецедентний попит на точні обчислення об'єму резервуарів. З розширенням промисловості зросла потреба у зберіганні води, хімікатів та пального у великих кількостях. Інженери розробили більш складні методи проектування та вимірювання резервуарів, особливо для парових двигунів та хімічних процесів.
20 століття стало свідком встановлення інженерних стандартів для проектування резервуарів та обчислення об'єму. Організації, такі як Американський нафтовий інститут (API), розробили комплексні стандарти для резервуарів зберігання нафти, включаючи детальні методи для обчислення об'єму та калібрування. Введення комп'ютерів у середині 20 століття революціонізувало складні обчислення об'єму, що дозволило досягти більш точних проектів та аналізів.
В останні десятиліття програмне забезпечення для комп'ютерного проектування (CAD), комп'ютерна гідродинаміка (CFD) та сучасні технології вимірювання трансформували обчислення об'єму резервуарів. Інженери тепер можуть моделювати складні геометрії резервуарів, симулювати поведінку рідини та оптимізувати проекти з безпрецедентною точністю. Сучасні калькулятори об'єму резервуарів, такі як той, що надається тут, роблять ці складні обчислення доступними для всіх — від інженерів до домовласників.
Кінець 20-го та початок 21-го століття принесли підвищену увагу до охорони навколишнього середовища та безпеки в проектуванні та експлуатації резервуарів. Обчислення об'єму тепер включають міркування щодо утримання, запобігання переповненню та впливу на навколишнє середовище. Нормативні вимоги вимагають точного знання об'єму для зберігання небезпечних матеріалів, що сприяє подальшому удосконаленню методів обчислення.
Сьогодні обчислення об'єму резервуарів залишається основоположним навиком у численних галузях, поєднуючи давні математичні принципи з сучасними обчислювальними інструментами для задоволення різноманітних потреб нашого технологічного суспільства.
Ось приклади того, як обчислити об'єми резервуарів на різних мовах програмування:
1' Excel VBA Функція для об'єму циліндричного 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 Функція для об'єму сферичного резервуара
7Function SphericalTankVolume(radius As Double) As Double
8 SphericalTankVolume = (4/3) * Application.WorksheetFunction.Pi() * radius ^ 3
9End Function
10
11' Excel VBA Функція для об'єму прямокутного резервуара
12Function RectangularTankVolume(length As Double, width As Double, height As Double) As Double
13 RectangularTankVolume = length * width * height
14End Function
15
16' Приклади використання:
17' =CylindricalTankVolume(2, 5)
18' =SphericalTankVolume(3)
19' =RectangularTankVolume(2, 3, 4)
20
1import math
2
3def cylindrical_tank_volume(radius, height):
4 """Обчислити об'єм циліндричного резервуара."""
5 return math.pi * radius**2 * height
6
7def spherical_tank_volume(radius):
8 """Обчислити об'єм сферичного резервуара."""
9 return (4/3) * math.pi * radius**3
10
11def rectangular_tank_volume(length, width, height):
12 """Обчислити об'єм прямокутного резервуара."""
13 return length * width * height
14
15# Приклад використання:
16radius = 2 # метри
17height = 5 # метри
18length = 2 # метри
19width = 3 # метри
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"Об'єм циліндричного резервуара: {cylindrical_volume:.2f} кубічних метрів")
26print(f"Об'єм сферичного резервуара: {spherical_volume:.2f} кубічних метрів")
27print(f"Об'єм прямокутного резервуара: {rectangular_volume:.2f} кубічних метрів")
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// Перетворити об'єм в різні одиниці
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 // Спочатку конвертуємо в кубічні метри
23 const volumeInCubicMeters = volume / conversionFactors[fromUnit];
24
25 // Потім конвертуємо в цільову одиницю
26 return volumeInCubicMeters * conversionFactors[toUnit];
27}
28
29// Приклад використання:
30const radius = 2; // метри
31const height = 5; // метри
32const length = 2; // метри
33const width = 3; // метри
34
35const cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
36const sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
37const rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
38
39console.log(`Об'єм циліндричного резервуара: ${cylindricalVolume.toFixed(2)} кубічних метрів`);
40console.log(`Об'єм сферичного резервуара: ${sphericalVolume.toFixed(2)} кубічних метрів`);
41console.log(`Об'єм прямокутного резервуара: ${rectangularVolume.toFixed(2)} кубічних метрів`);
42
43// Перетворити в галони
44const cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, 'cubic-meters', 'gallons');
45console.log(`Об'єм циліндричного резервуара: ${cylindricalVolumeGallons.toFixed(2)} галонів`);
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 // Перетворити об'єм між різними одиницями
17 public static double convertVolume(double volume, String fromUnit, String toUnit) {
18 // Коефіцієнти перетворення в кубічні метри
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("Невідома одиниця: " + fromUnit);
26 }
27
28 // Конвертуємо в кубічні метри
29 double volumeInCubicMeters = volume * toCubicMeters;
30
31 // Конвертуємо з кубічних метрів в цільову одиницю
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("Невідома одиниця: " + toUnit);
38 }
39 }
40
41 public static void main(String[] args) {
42 double radius = 2.0; // метри
43 double height = 5.0; // метри
44 double length = 2.0; // метри
45 double width = 3.0; // метри
46
47 double cylindricalVolume = cylindricalTankVolume(radius, height);
48 double sphericalVolume = sphericalTankVolume(radius);
49 double rectangularVolume = rectangularTankVolume(length, width, height);
50
51 System.out.printf("Об'єм циліндричного резервуара: %.2f кубічних метрів%n", cylindricalVolume);
52 System.out.printf("Об'єм сферичного резервуара: %.2f кубічних метрів%n", sphericalVolume);
53 System.out.printf("Об'єм прямокутного резервуара: %.2f кубічних метрів%n", rectangularVolume);
54
55 // Перетворити в галони
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 System.out.printf("Об'єм циліндричного резервуара: %.2f галонів%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// Обчислити об'єм циліндричного резервуара
10double cylindricalTankVolume(double radius, double height) {
11 return PI * std::pow(radius, 2) * height;
12}
13
14// Обчислити об'єм сферичного резервуара
15double sphericalTankVolume(double radius) {
16 return (4.0/3.0) * PI * std::pow(radius, 3);
17}
18
19// Обчислити об'єм прямокутного резервуара
20double rectangularTankVolume(double length, double width, double height) {
21 return length * width * height;
22}
23
24// Перетворити об'єм між різними одиницями
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 // Конвертуємо в кубічні метри
34 double volumeInCubicMeters = volume * conversionFactors[fromUnit];
35
36 // Конвертуємо з кубічних метрів в цільову одиницю
37 return volumeInCubicMeters / conversionFactors[toUnit];
38}
39
40int main() {
41 double radius = 2.0; // метри
42 double height = 5.0; // метри
43 double length = 2.0; // метри
44 double width = 3.0; // метри
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 << "Об'єм циліндричного резервуара: " << cylindricalVolume << " кубічних метрів" << std::endl;
52 std::cout << "Об'єм сферичного резервуара: " << sphericalVolume << " кубічних метрів" << std::endl;
53 std::cout << "Об'єм прямокутного резервуара: " << rectangularVolume << " кубічних метрів" << std::endl;
54
55 // Перетворити в галони
56 double cylindricalVolumeGallons = convertVolume(cylindricalVolume, "cubic-meters", "gallons");
57 std::cout << "Об'єм циліндричного резервуара: " << cylindricalVolumeGallons << " галонів" << std::endl;
58
59 return 0;
60}
61
Калькулятор об'єму резервуара — це інструмент, який допомагає вам визначити ємність резервуара на основі його форми та розмірів. Він використовує математичні формули для обчислення того, скільки рідини або матеріалу може вмістити резервуар, зазвичай вираженого в кубічних одиницях (наприклад, кубічні метри або кубічні фути) або одиницях рідкого об'єму (наприклад, літри або галони).
Наш калькулятор підтримує три загальні форми резервуарів:
Радіус — це половина діаметра резервуара. Виміряйте діаметр (відстань через найширшу частину резервуара, проходячи через центр) і розділіть на 2, щоб отримати радіус. Наприклад, якщо ваш резервуар має діаметр 2 метри, радіус становитиме 1 метр.
Наш калькулятор підтримує кілька систем одиниць:
Калькулятор надає дуже точні результати на основі математичних формул для регулярних геометричних форм. Точність вашого результату в першу чергу залежить від точності ваших вимірювань і того, наскільки близько ваш резервуар відповідає одній з стандартних форм (циліндричній, сферичній або прямокутній).
Поточна версія нашого калькулятора визначає загальну ємність резервуара. Для частково заповнених резервуарів вам потрібно буде використовувати більш складні обчислення, які враховують рівень рідини. Цю функціональність може бути додано в майбутніх оновленнях.
Для горизонтального циліндричного резервуара використовуйте ту ж формулу для циліндричного резервуара, але зверніть увагу, що вхід "висота" повинен бути довжиною циліндра (горизонтальним виміром), а радіус повинен вимірюватися від центру до внутрішньої стінки.
Для резервуарів неправильної форми вам, можливо, доведеться:
Наш калькулятор включає вбудовані опції конвертації. Просто виберіть вашу улюблену одиницю виходу (кубічні метри, кубічні фути, літри або галони) з випадаючого меню, і калькулятор автоматично конвертує результат.
Так, цей калькулятор підходить як для особистого, так і для професійного використання. Однак для критичних промислових застосувань, дуже великих резервуарів або ситуацій, що вимагають дотримання нормативних вимог, ми рекомендуємо проконсультуватися з професійним інженером для перевірки обчислень.
Американський нафтовий інститут. (2018). Посібник з стандартів вимірювання нафти, розділ 2 — Калібрування резервуарів. API Publishing Services.
Блевінс, Р. Д. (2003). Посібник з прикладної гідродинаміки. Krieger Publishing Company.
Фіннемор, Е. Дж., & Франціні, Дж. Б. (2002). Гідродинаміка з інженерними застосуваннями. McGraw-Hill.
Міжнародна організація зі стандартизації. (2002). ISO 7507-1:2003 Нафта та рідкі нафтопродукти — Калібрування вертикальних циліндричних резервуарів. ISO.
Національний інститут стандартів і технологій. (2019). Посібник NIST 44 - Специфікації, допуски та інші технічні вимоги до вимірювальних і вимірювальних пристроїв. Міністерство торгівлі США.
Уайт, Ф. М. (2015). Гідродинаміка. McGraw-Hill Education.
Стрітер, В. Л., Вайлі, Е. Б., & Бедфорд, К. В. (1998). Гідродинаміка. McGraw-Hill.
Американська асоціація водопостачання. (2017). Проектування та будівництво водозберігаючих об'єктів. AWWA.
Інститут гідравліки. (2010). Посібник з інженерних даних. Інститут гідравліки.
Пропозиція мета-опису: Обчисліть об'єм циліндричних, сферичних та прямокутних резервуарів за допомогою нашого простого у використанні калькулятора об'єму резервуара. Отримайте миттєві результати в кількох одиницях.
Заклик до дії: Спробуйте наш калькулятор об'єму резервуара зараз, щоб точно визначити ємність вашого резервуара. Поділіться своїми результатами або досліджуйте наші інші інженерні калькулятори, щоб вирішити більш складні проблеми.
Відкрийте більше інструментів, які можуть бути корисними для вашого робочого процесу