Công cụ máy tính thể tích bể chứa

Công cụ tính dung tích bể chứa này sẽ tìm ra tổng thể tích của bể chứa nhất định và thể tích chất lỏng trong bể chứa khi bể chưa đầy. Hình dạng bể chứa bao gồm:

• Hình trụ ngang
• Hình trụ đứng
• Hình hộp chữ nhật
• Bể chứa hình oval ngang
• Bể chứa hình oval đứng
• Bể chứa hình viên nang ngang
• Bể chứa hình viên nang đứng
• Bể chứa hình bầu dục ngang với đầu hình bầu dục tỉ lệ 2:1
• Bể chứa hình ngang với đầu hình chén

Các kết quả cuối cùng được tính theo gallon Mỹ, gallon Anh, lit, mét khối và feet khối.

Hướng dẫn sử dụng

Trước tiên, bạn hãy chọn hình dạng bể chứa mong muốn từ menu thả xuống để sử dụng công cụ máy tính thể tích bồn chứa này. Sau đó, nhập các giá trị đã biết vào các trường tương ứng. Mỗi hình dạng bể đều có danh sách các giá trị tham số của riêng nó. Nếu bể không đầy, hãy nhập độ sâu đã đổ. Độ sâu đã đổ là giá trị duy nhất có thể bỏ qua, tất cả các giá trị khác phải được điền vào. Sau khi nhập tất cả các giá trị, bạn hãy nhấn "Tính toán" (Calculate).

Máy tính sẽ trả về tổng thể tích của bể chứa và phần thể tích chất lỏng đã đổ vào.

Công cụ máy tính thể tích chất lỏng này chấp nhận số nguyên, số thập phân, phân số và số dạng cơ số e làm đầu vào. Tất cả các giá trị đầu vào biểu thị kích thước phải lớn hơn 0. Độ sâu đã đổ chất lỏng vào phải lớn hơn hoặc bằng 0.

Tính thể tích bồn chứa

Chúng ta hãy xem các công thức tính tổng thể tích của một bể chứa. Các ký hiệu cho các kích thước đã biết sẽ được thể hiện trên các hình ảnh tương ứng cho từng hình dạng bể.

Hình trụ ngang

Để tính thể tích của một hình trụ nằm ngang, chúng ta sẽ nhân diện tích đáy với chiều dài của nó. Nếu đáy là hình tròn có bán kính r thì diện tích của nó có thể được tính là πr². Nhân số này với chiều dài, chúng ta sẽ có tổng thể tích bể chứa:

V = π × r² × l

Vì r = d/2 nên công thức trên có thể được viết lại như sau:

V = π × r² × l = π × (d/2)² × l

Hình trụ đứng

Công thức tính thể tích tổng của hình trụ thẳng đứng cũng giống như công thức tính thể tích tổng của hình trụ nằm ngang, trong đó chiều dài l được thay thế bằng chiều cao h:

V = π × r² × h = π × (d/2)² × h

Bể hình chữ nhật (lăng kính hình chữ nhật)

Hình dạng bể chứa này được biết đến rộng rãi là "bể chứa hình chữ nhật"; tuy nhiên, đây không phải là tên chính thức của nó. Hình chữ nhật là hình 2D và bể chứa là hình lăng trụ chữ nhật. Để tính thể tích của hình lăng trụ chữ nhật, chúng ta sẽ nhân cả ba kích thước của bể chứa – chiều rộng, chiều dài và chiều cao:

V = w × l × h

Bể chứa hình oval nằm ngang

Trong công cụ máy tính này, một bể chứa hình oval được xác định là một bể hình trụ có các đáy trong hình dạng sân vận động. Hình dạng sân vận động được xác định là một hình chữ nhật có các nửa vòng tròn ở hai bên đối diện. Để tìm thể tích của bể, chúng ta phải nhân diện tích đáy với chiều dài.

Hãy tìm diện tích đáy. Diện tích đáy được biểu diễn bằng hình dạng sân vận động, như được hiển thị trong hình ảnh dưới đây. Diện tích bề mặt của hình dạng sân vận động có thể được tìm thấy bằng cách thêm diện tích bề mặt của hình chữ nhật và hai nửa vòng tròn. Hai nửa vòng tròn tạo thành một hình tròn với bán kính r. Do đó, tổng diện tích kết hợp của chúng sẽ là πr². Hình chữ nhật bên trong có các cạnh với độ dài sau đây: a và 2r. Diện tích của nó có thể được tính là 2ar.

Tổng diện tích bề mặt của hình dạng sân vận động có thể được tính bằng πr² + 2ar.

Thể tích của một bể hình bầu dục nằm ngang có đáy hình sân vận động và chiều dài l được xác định như sau:

V = (πr² + 2ar) × l

Vì công cụ máy tính này quy ước chiều cao của hình trụ là h và h = 2r nên công thức trên có thể được viết lại như sau:

r = h/2

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

Bể chứa hình oval thẳng đứng

Mặc dù thể tích của chất lỏng được đổ vào cho bể này sẽ khác so với thể tích đã đổ tương ứng của bể chứa hình oval nằm ngang, công thức tổng thể tích vẫn giống nhau:

V = (πr² + 2ar) × l

Trong trường hợp này, w = 2r và r = w/2, do đó, công thức có thể được viết lại như sau:

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

Bể chứa dạng viên nang nằm ngang

Bể chứa dạng viên nang nằm ngang được định nghĩa là sự kết hợp của một phần hình trụ và hai nắp hai đầu là hình bán cầu. Để tính thể tích của nó, chúng ta cần tính tổng thể tích của hình trụ và hai bán cầu.

• Thể tích hình trụ: Phần trung tâm của viên nang là hình trụ. Nếu hình trụ có bán kính r và chiều dài (chiều dài tiết diện hình trụ) L thì thể tích của nó được tính bằng

$$V_{hình trụ} = \pi r^2 L$$

• Thể tích hai nắp bán cầu ở hai đầu: Mỗi bán cầu có bán kính r. Thể tích của một bán cầu là

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

Vì có hai bán cầu nên tổng thể tích tổng của chúng là

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

Do đó, tổng thể tích V của bể chứa dạng viên nang nằm ngang là tổng thể tích của hình trụ và hai bán cầu:

$$V = V_{hình trụ} + V_{bán cầu} = \pi r^2 L + \frac{4}{3}\pi r^3$$

Vì bán kính r bằng một nửa đường kính d tức là

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

công thức có thể được viết lại theo đường kính như sau:

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

Công thức này tính toán chính xác thể tích của một bể chứa dạng viên nangnằm ngang dựa trên đường kính và chiều dài của phần hình trụ.

Bể chứa dạng viên nang thẳng đứng

Mặc dù thể tích chất lỏng được đổ vào cho bể này sẽ khác với thể tích được đổ vào tương ứng trong bể chứa dạng viên nang nằm ngang, nhưng công thức tổng thể tích vẫn giống nhau:

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

Bể chứa hình bầu dục ngang với đầu hình bầu dục tỉ lệ 2:1

Bể chứa này có nắp hình bán bầu dục, với chiều rộng của hình bầu dục gấp đôi chiều sâu của nó. Nếu độ dài thẳng của bể chứa là a, và độ sâu của nắp, gọi là H, sẽ là a/4. Vì vậy, tổng thể tích của các nắp bể có thể được tính như sau:

Vₕ = πHd²/3

Và thể tích của hình trụ có thể được tính như sau:

V꜀ = (π × d² × a)/4

Tổng thể tích của bể chứa sẽ là:

V = Vₕ + V꜀

Bể chứa hình ngang với đầu hình chén

Công cụ máy tính trên trang này cũng sẽ tính được tổng thể tích và thể tích chất lỏng được đổ vào của một bể nằm ngang có đầu hình chén. Tuy nhiên, các công thức tính toán rất phong phức tạp và chúng tôi sẽ không diễn giải chúng ở đây.

Ví dụ tính toán

Một thùng dầu có hình bầu dục nằm ngang, cao 3m, rộng 4m, dài 6m. Hướng dẫn sử dụng hướng dẫn rằng bình này không được đổ đầy trên 90% tổng thể tích của nó. Tổng thể tích của bể là bao nhiêu? Nếu bạn đổ đầy bình đến độ sâu 2,5 mét, liệu mức đó có ở trong giới hạn an toàn không?

Hãy sử dụng công cụ máy tính này để tìm ra câu trả lời nhé! Đầu tiên, chọn "Hình bầu dục nằm ngang" từ menu thả xuống. Sau đó nhập các giá trị đã biết:

• h = 3
• w = 4
• l = 6
• f = 2,5

Sau khi nhấn "Tính toán" (Calculate) chúng ta sẽ thấy tổng thể tích bể chứa là ≈ 60,4115 mét khối hay 15.959,03 gallon Mỹ. Chúng ta cũng sẽ thấy rằng việc đổ đầy bình ở độ sâu 2,5 mét sẽ dẫn đến mức đầy 87,3%, có nghĩa là bạn sẽ ở trong giới hạn an toàn cho phép.