什麼是橢圓形儲罐容積計算器?
這個工具用來計算橢圓形儲罐(又稱膠囊形或跑道形儲罐)的容量。它的截面是一個兩側為直邊、兩端呈完美半圓的形狀,常見於燃油槽、儲水槽、魚缸以及許多油罐車的罐體。只要輸入整體的寬度、高度與長度,計算器就會回傳以公升、立方公分與美制加侖(US gallon)表示的容積。
使用方法
用一致的單位(這裡以公分為準)量出儲罐的三個尺寸。寬度是橢圓截面最長的水平跨距,高度是垂直跨距,長度則是儲罐筆直的深度。輸入這些數值即可讀取結果。由於兩端的半圓以高度的一半作為半徑,因此寬度至少要等於高度,才能構成標準的膠囊形截面。
公式解析
兩端的圓帽由兩個半徑為 \(r = h/2\) 的半圓組成,合起來剛好是一個面積為 \(\pi r^{2}\) 的完整圓形。兩端之間則是一個矩形,其高度等於整體高度(\(2r\)),寬度則是剩下的部分(\(w - 2r\))。因此截面積為 \(A = \pi r^{2} + 2r(w - 2r)\)。再乘以儲罐長度 \(L\),即可得到容積:
$$ V = \left( \pi r^{2} + 2r\,s \right) \cdot \text{Length} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} r &= \dfrac{\text{Height (cm)}}{2} \\ s &= \text{Width (cm)} - 2r \end{aligned} \right. $$將立方公分除以 1000 得到公升;除以 3785.41 則得到美制加侖。
範例計算
假設一個儲罐寬度為 120 公分、高度為 80 公分、長度為 200 公分:\(r = 40\) 公分。面積 = π·40² + 2·40·(120 − 80) = 5026.548 + 3200 = 8226.548 平方公分。容積 = 8226.548 × 200 = 1,645,309.6 立方公分 ≈ 1,645.31 公升 ≈ 434.6 美制加侖。
$$ A = \pi \cdot 40^{2} + 2 \cdot 40 \cdot (120 - 80) = 5026.548 + 3200 = 8226.548 \text{ cm}^2 $$$$ V = 8226.548 \times 200 = 1{,}645{,}309.6 \text{ cm}^3 \approx 1{,}645.31 \text{ L} \approx 434.6 \text{ US gal} $$常見問題
如果寬度等於高度會怎樣?此時 \(w - 2r = 0\),形狀就變成一個橫躺的標準圓柱體,\(V = \pi r^{2} L\)。
可以使用其他單位嗎?可以——只要三個尺寸都採用同一單位即可。如果你輸入的是英吋,那麼算出的「立方公分」其實是立方英吋,請另外使用單位換算工具來轉換公升/加侖。
計算結果有把壁厚算進去嗎?沒有。它是根據你提供的尺寸計算幾何上的內部容積,因此若要得到真正的可裝填容量,請量取內部尺寸。