Paagi mahu kalkulaator

Arvuta silindrilise, ristkülikukujulise või kapslikujulise paagi kogumaht ning täidetud osa mahu järgi.

Paagi Mahu Kalkulaator: Kogu- ja Osaline Täidetud Maht

Olgu tegemist vihmaveepaagi, küttepaagi, IBC-konteineri või loomade jooginõu dimensioneerimisega, küsimus on alati sama: mitu liitrit sinna tegelikult mahub? Vale hinnang toob kaasa reaalseid tagajärgi — alahinnatud veepaak jätab teid keset nädalat veeta ning ülehinnatud kütusepaak toob tellimuse, mis jookseb üle. See kalkulaator annab täpse mahu neljale praktikas kõige levinumale paagi kujule — vertikaalne silinder, horisontaalne silinder, ristkülikukujuline ja kapsel (silinder poolkerakujuliste kumerate otstega) — pluss omaduse, mida enamik paagikalkulaatoreid ei paku: osalise täitumuse maht, et teaksite lihtsalt mõõtevarda või vaateklaasi näidu põhjal täpselt, kui palju vedelikku paagis praegu on.

Valitud kuju on olulisem, kui esmapilgul tundub. Vertikaalne silinder — klassikaline püstine veepaak või vaat — on kõige lihtsam juhtum: maht kasvab otseselt võrdeliselt täitumiskõrgusega, seega poole kõrguseni täidetud paak on täpselt 50% täis. Horisontaalne silinder — külili lamav kütuse- või kemikaalipaak, mida näeb haagisel või tehnilises ruumis — on hoopis teine lugu: kuna ristlõige on ümmargune, katavad esimesed sentimeetrid vedelikku põhjast palju vähem pindala kui keskmine vöönd, mistõttu täitumisprotsent ja täitumiskõrgus EI ole võrdelised. See on kõige levinum viga paagi mahutavuse arvutamisel ning just seetõttu kasutab see kalkulaator lihtsustatud lineaarse lähenduse asemel täielikku ringisegmendi geomeetriat.

Ristkülikukujulised paagid — IBC-konteinerid, plastist veepaagid, betoonmahutid, kalatiigid — on matemaatiliselt kõige lihtsam juhtum: pikkus x laius x kõrgus, ja kõik; ka osaline täitumus skaleerub lineaarselt, täpselt nagu vertikaalse silindri puhul. Kapslikuju (mõnikord nimetatakse "kuuli"-tüüpi paagiks) on neljast keerulisim: sirge silindriline lõik, mille mõlemad otsad on suletud poolkerakujuliste kumeruste, mitte lamedate plaatidega — levinud propaani-, veeldatud naftagaasi- ning mõne septiku- ja kütusepaagi puhul. Osalise täitumuse arvutus vahetab tegelikult valemit kolm korda, kui tase tõuseb — kõigepealt alumine kumerus, siis sirge silindriline osa, seejärel ülemine kumerus — täpselt seda tüüpi arvutuse automatiseerib see tööriist, et te ei peaks käsitsi arvutama sfäärilise segmendi geomeetriat.

Sisestage allpool oma paagi kuju ja mõõtmed, lisage soovi korral täitumistase, kui tahate teada, kui palju vedelikku on praegu sees, mitte ainult koguvõimsust, ja valige eelistatud väljundühik — liitrid, kuupmeetrid, US-gallonid või UK-gallonid. Saate täpse koguruumala, täpse täidetud ruumala ja täitumisprotsendi, arvutatud sama geomeetriaga, mida tootjad kasutavad oma avaldatud mahutavustabelites.

Kuidas kasutada paagi mahu kalkulaatorit

  1. Valige oma paagi kuju: vertikaalne silinder (püstine, tasasel alusel), horisontaalne silinder (külili lamav), ristkülikukujuline (kastikujuline paak või konteiner) või kapsel (ümarate otstega silinder, vertikaalselt paigutatud).
  2. Sisestage läbimõõt silindri- või kapslikujude puhul, või pikkus ja laius ristkülikukujulise paagi puhul. Kasutage ühikut, mis teil käepärast on — mm, cm, m, tolli või jalga — kalkulaator teisendab kõik sisemiselt.
  3. Sisestage kõrgus (vertikaalne silinder, kapsel, ristkülikukujuline paak) või pikkus (horisontaalne silinder) — see on pikk mõõde paagi peatelje suunas.
  4. Ainult ristkülikukujulise paagi puhul sisestage kõrgus pikkusest eraldi, kuna ristkülikukujulisel paagil on kolm sõltumatut mõõdet läbimõõdu ja ühe pikkuse asemel.
  5. Soovi korral sisestage täitumistase — vedeliku sügavus, mõõdetud paagi madalaimast punktist (põhi vertikaalse paagi puhul või kumera kesta madalaim punkt horisontaalse silindri puhul). Jätke tühjaks või nulliks, kui soovite ainult koguvõimsust.
  6. Valige väljundühik — liitrid, US-gallonid, UK-gallonid, kuupmeetrid või kuupjalad — ning lugege koguruumala, täidetud ruumala (kui sisestasite taseme) ja täitumisprotsent.

Paagi mahu valemid selgitatuna

Vertikaalne silinder: V = pi x r² x h, kus r on raadius (pool läbimõõdust) ja h on paagi kõrgus. Kuna ristlõige on kogu kõrguse ulatuses identne, on osaline täitumus lihtsalt pi x r² x (täitumiskõrgus), piiratud paagi kogukõrgusega — täitumisprotsent ja täitumiskõrgus tõusevad koos lineaarselt.

Horisontaalne silinder (kogumaht): sama valem, V = pi x r² x pikkus — kuid kuna paak lamab külili, on tõusva vedelikuga kohtuv kuju ringikujuline ristlõige, mitte konstantne ristkülik, seega vajab osaline täitumus ringisegmendi pindala valemit, mitte lihtsat proportsiooni. Segmendi pindala (vedeliku ristlõige antud täitumissügavusel f) on A = r² x (theta - sin(theta)) / 2, kus theta = 2 x arccos((r - f) / r) on nurk (radiaanides), mille vedeliku pind moodustab silindri keskpunktist vaadatuna. Korrutage see segmendi pindala paagi pikkusega, et saada täidetud maht: V_täidetud = A x pikkus. Seepärast ei ole "poole sügavuse" näiduga mõõtevardal olev horisontaalne silindriline paak 50% täis — see on tegelikult 50% täis ainult siis, kui tase on täpselt läbimõõdu poolel; kõikjal mujal seos kõverdub (25%-ni läbimõõdust täidetud paak sisaldab tavaliselt alla 20% oma kogumahust, mitte 25%).

Ristkülikukujuline paak: V = pikkus x laius x kõrgus — neljast kujust kõige lihtsam, ja osaline täitumus skaleerub sügavusega lineaarselt, täpselt nagu vertikaalse silindri puhul, kuna iga horisontaalne ristlõige on identne ristkülik.

Vertikaalne kapsel (silinder poolkerakujuliste kumerustega): kogumaht V = pi x r² x ((4/3) x r + L), kus L on sirge silindrilise lõigu pikkus ja r on raadius. Liige (4/3) x r tuleneb sellest, et kaks poolkerakujulist otsakumerust annavad kokku täpselt ühe täiskera mahu (kera maht = (4/3) x pi x r³). Osaline täitumus on neljast juhtumist kõige keerulisem: see läbib kolm eraldi režiimi, kui tase f tõuseb põhjast — kõigepealt alumine poolkerakujuline kumerus (0 <= f <= r), kasutades sfäärilise segmendi mahu valemit V_kumerus = (pi x f² / 3) x (3r - f); siis sirge silindriline osa (r < f <= r + L), kus lisatakse kogu alumine kumeruse maht pluss pi x r² x (f - r); ja lõpuks ülemine kumerus (f > r + L), kus lisatakse kogu alumine kumerus, kogu sirge osa ja teine sfäärilise segmendi arvutus selle kohta, kui kõrgele on tase ülemises kumeruses tõusnud.

  1. Näide 1 (vertikaalne silinder): veepaak läbimõõduga 1,2 m ja kõrgusega 1,8 m. Raadius = 0,6 m. Maht = pi x 0,6² x 1,8 = pi x 0,36 x 1,8 = 2,036 m³ = 2036 liitrit. Täidetud kuni 1,0 m: täidetud maht = pi x 0,36 x 1,0 = 1,131 m³ = 1131 liitrit, ehk 55,6% täis.
  2. Näide 2 (horisontaalne silinder, keeruline juhtum): kütusepaak läbimõõduga 1,0 m (raadius 0,5 m) ja pikkusega 2,0 m, täidetud kuni 0,25 m põhjast. theta = 2 x arccos((0,5 - 0,25) / 0,5) = 2 x arccos(0,5) = 2 x 1,0472 = 2,0944 radiaani. Segmendi pindala = 0,5² x (2,0944 - sin(2,0944)) / 2 = 0,25 x (2,0944 - 0,866) / 2 = 0,1536 m². Täidetud maht = 0,1536 x 2,0 = 0,307 m³ = 307 liitrit. Paagi kogumaht = pi x 0,25 x 2,0 = 1,571 m³ = 1571 liitrit — seega annab täitumissügavus 25% läbimõõdust vaid umbes 19,5% kogumahust, mitte 25%, täpselt see mittelineaarsus, mis eksitab inimesi horisontaalsete paakide puhul.
  3. Näide 3 (vertikaalne kapsel): propaanitüüpi paak läbimõõduga 0,8 m (raadius 0,4 m) ja sirge lõiguga 1,5 m. Kogumaht = pi x 0,4² x ((4/3) x 0,4 + 1,5) = pi x 0,16 x (0,533 + 1,5) = pi x 0,16 x 2,033 = 1,022 m³ = 1022 liitrit.

Levinud paagi kujud ja tüüpilised mahutavused

  • 1000 l IBC-konteiner — standardne korduvkasutatav tööstuslik konteiner, umbes 1,2 m x 1,0 m x 1,16 m, laialdaselt kasutusel vee, kemikaalide ja toiduvedelike jaoks.
  • ~1000-2000 l koduse ülapaagi/katusepaagi mahutavus — levinud silindriline või kergelt koonuseline plastpaak koduse veevaru jaoks soojemas kliimas.
  • Horisontaalne ovaalne või kapslikujuline paak 1000-1250 l (~275-330 US-gallonit) — Põhja-Ameerika elamute küttekütusepaagi klassikaline kuju.
  • Vertikaalne 200-liitrine (55 US-gallonit) terasest või plastist vaat — üleilmselt standardne vertikaalne silindriline vaat kütuse, õli ja kemikaalide hoidmiseks.
  • Septikud on tavaliselt ristkülikukujulised või horisontaalsed silindrilised betoon- või plastmahutid, tüüpiliselt 2700-4500 liitrit ühe majapidamise kohta, dimensioneeritud kohalike regulatiivsete miinimumide, mitte kindla standardi järgi.
  • Viide: API 650 (keevitatud terasest naftahoidlad) ja EN 12285 (tehases valmistatud terasmahutid) reguleerivad tööstuslike paakide ehitust ja mahutavuse sertifitseerimist; see kalkulaator rakendab nende standardite aluseks olevat tahke keha geomeetriat, eeldamata konkreetset regulatiivset konteksti.

Paagid Eestis

Ühiskanalisatsioonita piirkondades on septikud (tavaliselt silindrilised plastpaagid) reovee käitlemise standardlahendus, samas kui vihmaveepaagid (nii maapealsed kui ka maa-alused) muutuvad aiakastmiseks ja majapidamises üha populaarsemaks.

Praktilised nõuanded ja levinud vead

Mõõtke paagi läbimõõt kesta väliskülje pealt, mitte nimi- või reklaamitud mahutavuse järgi — tootjad ümardavad tihti turunduslikke numbreid ning seina paksus (eriti terase- või klaaskiust paakidel) võib tegelikku sisemahtu mõõtelindiga mõõdetavast välismõõdust mitme protsendipunkti võrra vähendada.

Tüüpilise Eesti hinnanäitena: väiksema vihmaveepaagi (umbes 1000-2000 liitrit) mõõtmine ja paigaldamine maksab tavaliselt 115-300 eurot, samas kui suurem septik jääb pigem vahemiku 115-600 eurot ülemisse ossa.

  • Horisontaalse silindrilise paagi puhul mõõtke täitumissügavust alati vertikaalselt kumera kesta madalaimast punktist, mitte maapinnast ega tugiraamist — raamid ja jalad lisavad kõrgust, mis ei kuulu paagi sisemahutavuse hulka.
  • Ärge eeldage, et täitumisprotsent ja täitumissügavus on horisontaalse silindri puhul üks ja sama — nagu ülaltoodud näide näitab, sisaldab 25%-ni läbimõõdust täidetud paak märgatavalt vähem kui 25% oma mahust; ainult vertikaalsetel silindritel ja ristkülikukujulistel paakidel on tõeliselt lineaarne seos sügavuse ja täitumisprotsendi vahel.
  • Maetud või muidu raskesti ligipääsetavate paakide puhul (septikud, maa-alused kütusepaagid) kasutage tootja andmesildil olevaid mõõtmeid, kui need on saadaval, mitte hinnangut — maetud paagi kuju on silmaga raske kontrollida ning vale kujueeldus (nt horisontaalse silindri käsitlemine ristkülikukujulisena) tekitab suurima võimaliku vea.
  • 1 kuupmeeter = 1000 liitrit = 264,17 US-gallonit = 219,97 UK-gallonit = 35,31 kuupjalga — hoidke need teisendused käepärast, kuna paagi andmelehed, veokirjad ja regulatiivsed dokumendid segavad sageli ühikuid samas riigis.
  • Kui teie paagil on ümardatud nurgad, kaldu põhi äravooluks või muud eripärad, mida need neli idealiseeritud kuju ei kata, käsitlege seda hinnangu saamiseks kõige sarnasema kujuna — reaalsed paagid kalduvad harva piisavalt vertikaalsest silindrist, horisontaalsest silindrist, ristkülikukujulisest või kapslikujulisest kõrvale, et tulemust märgatavalt muuta, kuid kontrollige ebakorrapärase paagi arvutatud mahtu alati andmesildi või veokirja alusel, kui see on olemas.
  • Kui võrdlete kalkulaatori tulemust arve või veokirjaga, pidage meeles, et tarnitud maht mõõdetakse tavaliselt ümbritseva temperatuuri juures, samas kui paagi nimimahutavus on fikseeritud geomeetriline väärtus — vedelikud paisuvad ja tõmbuvad temperatuuriga kergelt kokku, mis selgitab väikeseid erinevusi (tavaliselt alla 1%) arvutatud mahu ja mõõdetud tarne vahel.