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输入计算

数学公式

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结果

可用丙烷容量
141.98
美制加仑
储水容量 177.48 gallons
内部体积 40,997.78 in³

什么是丙烷储罐容积计算器?

本计算器根据卧式圆柱形(胶囊形)丙烷储罐的直径和总长度,估算其储水容量以及可用的丙烷容量。丙烷储罐通常只灌注到储水容量的约 80%,以便为气体受热膨胀预留空间。因此本工具会同时给出完整的储水体积和可用的丙烷体积。需要注意的是,这里的容量均以美制加仑(US gallon)为单位,与英制加仑或公升不同。

使用方法

用英寸测量储罐的外径,再测量两端之间的总长度(同样以英寸为单位)。然后填入你的填充比例(80% 是行业公认的安全上限)。计算器会返回以立方英寸表示的内部体积、以美制加仑表示的储水容量,以及在你设定的填充比例下可用的丙烷加仑数。

公式解析

丙烷储罐可以看作一个"胶囊体":一段圆柱体,两端各加一个半球形封头。设半径 \(r\) = 直径 / 2,则两个半球正好拼成一个完整的球体,中间圆柱段的长度为(\(L - 2r\))。于是:

$$V = \pi \cdot r^{2} \cdot (L - \text{直径}) + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot r^{3}$$

将立方英寸换算为美制加仑时,除以 231 即可(1 美制加仑 = 231 立方英寸)。可用加仑数 = 储水加仑数 × 填充比例。

标注了长度 L 和半径 r 的胶囊形丙烷罐截面图
将丙烷罐建模为胶囊形:长度为 L 减 2r 的圆柱体,两端各有一个半径为 r 的半球形端盖。

实例演算

以一个直径 30 英寸、长 68 英寸、填充比例为 80% 的储罐为例:\(r = 15\),圆柱段长度 = \(68 - 30 = 38\)。

$$V = \pi \cdot 15^{2} \cdot 38 + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot 15^{3} = \pi \cdot 8550 + \pi \cdot 4500 = 13050\pi \approx 41{,}000.4 \text{ 立方英寸}$$

储水加仑数 = \(41{,}000.4 / 231 \approx 177.49\)。可用加仑数 = \(177.49 \times 0.80 \approx 141.99\) 加仑。

充装至 80% 的丙烷罐,显示液位和气相空间
丙烷罐通常只充装约 80%,以留出气相空间,这就是可用容积。

常见问题

为什么只灌到 80%?液态丙烷会随温度升高而膨胀,预留的 20% 空间可以防止罐内压力过高而引发危险,所以储罐最多只灌到 80%。

真实储罐的两端是标准半球形吗?很多储罐采用更浅的碟形或椭圆形封头,因此这个胶囊模型只是较为接近的近似值,并非完全精确。

1 美制加仑等于多少立方英寸?正好是 231 立方英寸。

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