Calcolatore di Volume del Serbatoio

Questo calcolatore di capacità del serbatoio trova il volume totale del serbatoio specificato e il volume del liquido nel serbatoio per situazioni in cui il serbatoio non è completamente pieno. Le forme del serbatoio includono:

• Cilindro orizzontale
• Cilindro verticale
• Prisma rettangolare
• Serbatoio ovale orizzontale
• Serbatoio ovale verticale
• Serbatoio a capsula orizzontale
• Serbatoio a capsula verticale
• Serbatoio semi-ellittico orizzontale con teste di serbatoio semi-ellittiche 2:1
• Serbatoio orizzontale con teste a piatto

Le risposte finali vengono calcolate in galloni U.S., galloni imperiali, litri, metri cubi e piedi cubi.

Istruzioni per l'uso

Prima, scegli la forma del serbatoio richiesta dal menu a tendina per usare questo calcolatore di serbatoi. Quindi inserisci i valori noti nei campi corrispondenti. Ogni forma di serbatoio ha la sua lista di valori. Se il serbatoio non è pieno, inserisci la profondità riempita. La profondità riempita è l'unico valore opzionale, tutti gli altri valori devono essere inseriti. Dopo aver inserito tutti i valori, premi "Calcola".

Il calcolatore restituirà la capacità totale di un serbatoio e il volume riempito.

Questo calcolatore di volume del liquido accetta numeri interi, decimali, frazioni e numeri in notazione esponenziale come input. Tutti i valori di input che rappresentano le dimensioni devono essere maggiori di zero. La profondità riempita deve essere maggiore o uguale a zero.

Calcolo della capacità di un serbatoio

Vediamo le formule per calcolare il volume totale di un serbatoio. I simboli per le dimensioni note saranno mostrati sulle immagini corrispondenti per ogni forma di serbatoio.

Serbatoio cilindrico orizzontale

Per trovare il volume di un cilindro orizzontale, dobbiamo moltiplicare l'area della sua base per la sua lunghezza. Se la base è un cerchio di raggio r, la sua area può essere calcolata come πr². Moltiplicando ciò per la lunghezza, otterremo il volume totale del serbatoio:

V = π × r² × l

Poiché r = d/2, la formula sopra può essere riscritta come segue:

V = π × r² × l = π × (d/2)² × l

Serbatoio cilindrico verticale

La formula per il volume totale di un cilindro verticale è la stessa della formula per il cilindro orizzontale, dove la lunghezza, l, viene sostituita con l'altezza, h:

V = π × r² × h = π × (d/2)² × h

Serbatoio rettangolare (prisma rettangolare)

Questa forma di serbatoio è comunemente conosciuta come "serbatoio rettangolare"; tuttavia, questo non è il suo nome ufficiale. Il rettangolo è una forma 2D, e il serbatoio è un prisma rettangolare. Per trovare il volume di un prisma rettangolare, dobbiamo moltiplicare tutte e tre le dimensioni del serbatoio - larghezza, lunghezza e altezza:

V = w × l × h

Serbatoio ovale orizzontale

Questo calcolatore definisce un serbatoio ovale come un serbatoio cilindrico con basi a forma di stadio. Una forma a stadio è definita come un rettangolo con semicerchi sui lati opposti. Per trovare il volume del serbatoio, dobbiamo moltiplicare l'area della base per la lunghezza.

Troviamo l'area della base. L'area della base è rappresentata da una forma a stadio, come mostrato nell'immagine qui sotto. L'area della superficie della forma a stadio può essere trovata sommando l'area della superficie del rettangolo e le aree delle due superfici dei semicerchi. Due semicerchi formano un cerchio con raggio r. Pertanto, la loro area combinata sarà πr². Il rettangolo interno ha i lati delle seguenti lunghezze: a e 2r. La sua area superficiale può essere trovata come 2ar.

L'area totale della superficie della forma a stadio può essere trovata come πr² + 2ar.

Il volume di un serbatoio ovale orizzontale con base a forma di stadio e lunghezza l può essere trovato come segue:

V = (πr² + 2ar) × l

Poiché il calcolatore lavora in termini di altezza del cilindro, h, e h = 2r, la formula sopra può essere riscritta come segue:

r = h/2

V = (π(h/2)² + 2a(h/2)) × l = ((πh²)/4 + ah) × l

Serbatoio ovale verticale

Anche se il volume di liquido riempito per questo serbatoio sarà diverso dal corrispondente volume riempito del serbatoio ovale orizzontale, la formula del volume totale è la stessa:

V = (πr² + 2ar) × l

In questo caso, w = 2r, e r = w/2, quindi, la formula può essere riscritta come segue:

V = (π(w/2)² + 2a(w/2)) × l = ((πw²)/4 + aw) × l

Serbatoio Capsula Orizzontale

Il serbatoio capsula orizzontale è definito come una combinazione di una sezione cilindrica e due calotte emisferiche. Per calcolarne il volume, dobbiamo sommare i volumi del cilindro e delle due emisferi.

• Volume del Cilindro: La parte centrale della capsula è un cilindro. Se il cilindro ha un raggio r e lunghezza laterale (lunghezza della sezione cilindrica) L, il suo volume è dato da

$$V_{cilindro} = \pi r^2 L$$

• Volume delle Calotte Emisferiche: Ogni emisfero ha un raggio r. Il volume di un singolo emisfero è

$$\frac{2}{3}\pi r^3$$

Poiché ci sono due emisferi, il loro volume combinato è

$$2 \times \frac{2}{3}\pi r^3 = \frac{4}{3}\pi r^3$$

Pertanto, il volume totale V del serbatoio capsula orizzontale è la somma del volume del cilindro e delle due emisferi:

$$V = V_{cilindro} + V_{emisferi} = \pi r^2 L + \frac{4}{3}\pi r^3$$

Dato che il raggio r è metà del diametro d, ovvero

$$r = \frac{d}{2}$$

la formula può essere riscritta usando il diametro come:

$$V = \pi \left( \frac{d}{2} \right)^2 L + \frac{4}{3}\pi \left( \frac{d}{2} \right)^3$$

Questa formula calcola con precisione il volume di un serbatoio capsula orizzontale in base al suo diametro e alla lunghezza della sua sezione cilindrica.

Serbatoio Capsula Verticale

Anche se il volume del liquido riempito per questo serbatoio sarà diverso dal volume riempito corrispondente del serbatoio capsula orizzontale, la formula del volume totale è la stessa:

V = πr² × ((4/3)r + a) = π × (d/2)² × ((4d/6) + a)

Serbatoio ellittico orizzontale con teste di serbatoio semielittiche 2:1

Questo serbatoio ha teste semielittiche, con la larghezza dell'ellisse doppia rispetto alla sua profondità. Se la lunghezza retta è a, allora la profondità della testa, che indicheremo come H, sarà a/4. Quindi il volume totale delle teste del serbatoio può essere calcolato come segue:

Vₕ = πHd²/3

E il volume del cilindro può essere calcolato come:

Vₑ = (π × d² × a)/4

Il volume totale del serbatoio sarà:

V = Vₕ + Vₑ

Serbatoio orizzontale con estremità concave

Il calcolatore in questa pagina troverà anche il volume totale e riempito di un serbatoio orizzontale con estremità concave. Tuttavia, le formule di calcolo sono estese e non le mostreremo qui.

Esempio di calcolo

Un serbatoio di olio ha una forma ovale orizzontale, un'altezza di 3 metri, una larghezza di 4 metri e una lunghezza di 6 metri. Il manuale indica che questo serbatoio non può essere riempito oltre il 90% del suo volume totale. Qual è il volume totale del serbatoio? Se riempi il serbatoio fino a una profondità di 2,5 metri, rimarrai entro i limiti di sicurezza?

Usiamo il calcolatore per scoprire le risposte! Prima, scegli "Ovale Orizzontale" dal menu a tendina. Poi inserisci i valori noti:

• h = 3
• w = 4
• l = 6
• f = 2,5

Dopo aver premuto "Calcola", vedremo che il volume totale del serbatoio è ≈ 60,4115 metri cubi o 15.959,03 galloni statunitensi. Vedremo anche che riempiendo il serbatoio fino a una profondità di 2,5 metri, si raggiungerà un riempimento del 87,3%, il che significa che rimarrai entro i limiti di sicurezza.