什麼是丙烷桶容積計算機?
這款計算機可依臥式圓柱(膠囊形)丙烷桶的直徑與整體長度,估算其儲水容量與可用丙烷容量。丙烷桶通常只灌到儲水容量的約 80%,以預留蒸氣膨脹的空間,因此本工具會同時顯示完整的儲水體積與實際可用的丙烷體積。請注意,本計算採用美制加侖(1 美制加侖 = 231 立方英吋),與台灣常用的公升或台制度量單位不同,使用時請留意換算。
使用方式
以英吋量出丙烷桶的外徑,以及兩端之間的整體長度(同樣以英吋計)。接著輸入你的填充比例(80% 為業界公認的安全上限)。計算機會回傳以立方英吋表示的內部體積、以美制加侖計的儲水容量,以及在你所設定填充比例下的可用丙烷加侖數。
公式解析
丙烷桶被視為一個膠囊形:一段圓柱兩端各加上一個半球。設半徑 \(r = \text{直徑} \div 2\),兩個半球合起來剛好是一個完整的球體,而中間圓柱段的長度則為(\(L - 2r\))。因此:
$$V = \pi \cdot r^{2} \cdot (L - \text{直徑}) + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot r^{3}$$將立方英吋換算為美制加侖時,除以 231 即可(1 美制加侖 = 231 立方英吋)。可用加侖數 = 儲水加侖數 × 填充比例。
範例試算
以一個直徑 30 英吋、長 68 英吋、填充 80% 的丙烷桶為例:\(r = 15\),圓柱段長度 = \(68 - 30 = 38\)。 $$V = \pi \cdot 15^{2} \cdot 38 + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot 15^{3} = \pi \cdot 8550 + \pi \cdot 4500 = 13050\pi \approx 41{,}000.4 \text{ 立方英吋}$$ 儲水加侖數 = \(41{,}000.4 \div 231 \approx 177.49\)。可用加侖數 = \(177.49 \times 0.80 \approx 141.99\) 加侖。
常見問題
為什麼只能灌到 80%? 液態丙烷會隨溫度上升而膨脹;預留 20% 的空間可避免危險的過高壓力,因此丙烷桶最多只灌到 80%。
真實丙烷桶的兩端真的是半球嗎? 許多丙烷桶採用較淺的碟形或橢圓形封頭,因此這個膠囊模型只是相當接近的估算,並非完全精確。
一美制加侖等於多少立方英吋? 剛好是 231 立方英吋。