Справочный инструмент: геометрия, а не калибровка танка

Объём и масса жидкости в танке по форме, внутренним размерам и замеру уровня.

Прямоугольный · вертикальный · горизонтальный · днища 2:1

Форма, размеры, уровень.

Введите строку (2000 х 1500 х 1000 мм уровень 600, цилиндр горизонтальный 1200 х 3000 мм уровень 400, диаметр 1200 длина 3000 уровень 900 плотность 1025) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.

Примеры:
Форма танка
Внутренние размеры и уровень

Размеры внутренние, в тех же единицах, что и уровень. У горизонтального танка с днищами 2:1 длина — цилиндрическая часть между линиями сопряжения.

Плотность для массы (необязательно)

Примеры только для выбора: пресная вода при 15 °C; морская вода — типичное значение, на деле около 1020–1029 кг/м3; для MGO — верхний предел ISO 8217 для DMA, а не плотность вашего топлива: её при 15 °C берите из бункерной расписки.

Танк в масштабе, жидкость закрашена до уровня. Горизонтальный танк показан с торца и сбоку.
Другие инструменты: 130

Выберите форму танка или цистерны — прямоугольный, вертикальный цилиндр, горизонтальный цилиндр с плоскими днищами или с эллиптическими днищами 2:1 — и введите внутренние размеры и уровень от дна в мм, см, м или дюймах. Калькулятор покажет полный объём, объём при уровне в м3, литрах и процентах от полного, пустоту (недолив), а при введённой плотности — массу в кг и тоннах. Он распишет расчёт с вашими числами, нарисует танк в масштабе с жидкостью до уровня, а для горизонтального танка составит таблицу объёмов по уровню, которую можно скопировать.

Это геометрия идеальной формы. Набор, трубопроводы, змеевики подогрева, наклонное дно, дифферент и крен здесь не учитываются; руководствуйтесь калибровочными таблицами судна. Плотности на странице — только примеры для выбора, каждая со своей температурой или пометкой; требований правил или классификационного общества к танкам здесь нет.

Как считается

Сечение, уровень, объём.

01

Прямоугольный и вертикальный танк

Площадь сечения не меняется с высотой, поэтому объём пропорционален уровню: V = L x W x h у прямоугольного танка и V = 3,1416 x D x D / 4 x h у вертикального цилиндра. Танк 2000 x 1500 x 1000 мм при уровне 600 мм содержит 1,8 м3 из 3 м3.

02

Горизонтальный цилиндр

Жидкость в сечении — круговой сегмент: A = r^2 acos((r-h)/r) - (r-h) sqrt(2rh - h^2), объём — A x L. Для D 1200 x L 3000 мм при уровне 400 мм это 0,3300 м2 x 3 м = 0,990 м3 из 3,393 м3.

03

Днища 2:1 и масса

Внутренняя глубина эллиптического днища 2:1 — четверть диаметра; оба днища при уровне h добавляют 3,1416 x a x h x h x (1 - h / (3r)), где a = D / 4. Масса — объём, умноженный на плотность: 1,8 м3 x 890 кг/м3 = 1602 кг.

Заполнение горизонтального цилиндра с плоскими днищами по уровню в процентах диаметра и литры на метр длины для диаметров 1000 и 2000 мм
Уровень, % диаметраОбъём, % полногоD 1000 мм, л на метр длиныD 2000 мм, л на метр длины
00,00,00,0
105,240,9163,5
2014,2111,8447,3
3025,2198,2792,7
4037,4293,41173,5
5050,0392,71570,8
6062,6492,01968,1
7074,8587,22348,9
8085,8673,62694,3
9094,8744,52978,1
100100,0785,43141,6

Проценты в первых двух столбцах одинаковы для любого горизонтального цилиндра с плоскими днищами; литры на метр длины умножьте на длину танка в метрах. Для днищ 2:1 проценты другие: их считает калькулятор выше. Единицы: 1 дюйм = 25,4 мм, 1 м3 = 1000 л, 1 кг/л = 1000 кг/м3 — всё точно по определению.

Источники

Площадь кругового сегмента и объёмы прямоугольного и цилиндрического танка — школьная геометрия. Объём эллиптических днищ 2:1 при частичном заполнении — по двум опубликованным инженерным методикам расчёта объёма горизонтальных сосудов, которые дают одну и ту же формулу; калькулятор проверен ещё и численным интегрированием. Примеры плотностей: пресная вода при 15 °C — по таблицам плотности воды (999,10 кг/м3); морская вода — типичное значение 1025 кг/м3, как его дают океанологические справочники, с разбросом около 1020–1029 кг/м3; DMA — верхний предел по таблице 1 ISO 8217 редакций 2010 и 2017 годов.

Перед расчётом

Вопросы об объёме танка

Сколько жидкости в горизонтальном танке D 1200 x L 3000 мм при уровне 400 мм?

Около 0,990 м3, или 990 литров, из 3,393 м3 полного объёма: 29,2 %. При r = 0,6 м и h = 0,4 м площадь сегмента равна 0,36 x acos(0,2 / 0,6) - 0,2 x sqrt(2 x 0,6 x 0,4 - 0,4 x 0,4) = 0,3300 м2, а 0,3300 м2 x 3 м = 0,990 м3.

Почему в горизонтальном танке треть высоты — не треть объёма?

Потому что сечение — круг: узкий внизу и вверху и самый широкий посередине. При уровне 10 % диаметра горизонтальный танк с плоскими днищами заполнен на 5,2 % объёма, при 20 % — на 14,2 %, при 50 % — ровно наполовину. Прямоугольный танк и вертикальный цилиндр заполняются пропорционально уровню.

Может ли калькулятор заменить калибровочные таблицы судна?

Нет. Внутри настоящего танка есть набор, рёбра жёсткости, трубопроводы и змеевики подогрева, дно часто наклонное или ступенчатое, а судно может иметь дифферент и крен. Руководствуйтесь калибровочными таблицами танка; эта страница даёт геометрию идеальной формы — для проверки или для танка, у которого таблицы нет.

Какую плотность вводить?

Плотность жидкости в танке, в кг/м3 или кг/л. Для топлива плотность при 15 °C указана в бункерной расписке. Примеры на странице — пресная вода при 15 °C (999,1 кг/м3), морская вода с типичной плотностью 1025 кг/м3 (на деле около 1020–1029) и верхний предел ISO 8217 для DMA, 890 кг/м3 при 15 °C: это предел, а не плотность конкретной поставки. Поправку плотности на температуру калькулятор не делает.

Что добавляют эллиптические днища 2:1?

Внутренняя глубина каждого эллиптического днища 2:1 — четверть диаметра. Оба полных днища вмещают 2/3 x 3,1416 x r x r x r; при уровне h — 3,1416 x a x h x h x (1 - h / (3r)), где a = D / 4. Вводите длину цилиндрической части, между линиями сопряжения с днищами. Торосферические, полусферические и конические днища здесь не рассчитываются.

Нужна деталь для танка?

Отправьте строку вместе с фото таблички или чертежа.

Калькулятор считает геометрию идеального танка по введённым размерам. Если нужна деталь — указатель уровня, клапан, фильтр, насос, — приложите фото таблички или чертежа, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.