Calculadora de volumen de tanque horizontal
Halla el volumen de líquido en un tanque cilíndrico horizontal a cualquier profundidad de llenado usando la geometría de segmento circular, con resultados en pies cúbicos y galones.
Debe estar entre 0 y el diámetro del tanque.
Resultado
470 gal
Un tanque horizontal de 4 pies de diámetro y 10 pies de largo, lleno hasta 2 pies, contiene unos 470 galones
Respuesta rápida
La calculadora de tanque horizontal halla el volumen de llenado parcial con la fórmula de segmento circular: área = r² × arco coseno((r − h) ÷ r) − (r − h) × √(2rh − h²), multiplicada por el largo. Para un tanque de 10 pies de diámetro y largo, lleno hasta la mitad, el volumen es 392,7 pies cúbicos.
Lo que mide la calculadora de tanque horizontal parcial
Una calculadora de volumen de tanque horizontal halla el volumen de líquido dentro de un tanque cilíndrico que yace de costado, a cualquier profundidad de llenado entre vacío y lleno. Esto es distinto de una calculadora de tanque vertical, que trata la sección transversal del tanque como un círculo visto desde arriba y usa aritmética simple de altura por área. En un tanque horizontal, la superficie del líquido corta la sección transversal circular a alturas variables, así que el área llena es un segmento circular, y la geometría es no lineal. La calculadora usa la profundidad de llenado que introduces, medida desde el fondo del tanque en línea recta hacia arriba a lo largo del diámetro vertical, para calcular el área del segmento circular a ese nivel. Luego multiplica esa área por el largo del tanque para hallar el volumen total del líquido. Debido a la forma no lineal, un tanque que está 50 por ciento lleno por profundidad está exactamente 50 por ciento lleno por volumen, pero llenar del 40 al 60 por ciento añade más volumen por pulgada que llenar del 10 al 30 por ciento cerca del fondo. El gráfico de nivel de llenado en esta página muestra esa relación no lineal a medida que ajustas la profundidad de llenado.
El cálculo del volumen de llenado parcial horizontal
Volumen de llenado parcial V = L × [r² × arco coseno((r − h) ÷ r) − (r − h) × √(2rh − h²)]. Volumen del tanque lleno V_lleno = π × r² × L.
- V = L × [r² × arco coseno((r − h) ÷ r) − (r − h) × √(2rh − h²)].
- V_lleno = π × r² × L.
- r = radio (diámetro ÷ 2), h = profundidad de llenado vertical, L = largo del tanque.
- 1 pie cúbico = 7,48052 galones estadounidenses (conversión exacta).
Cómo usar la calculadora de tanque horizontal en 4 pasos
Datos de entrada
- Diámetro interno del tanque cilíndrico en pies.
- Largo interno a lo largo del eje horizontal en pies.
- Profundidad del líquido medida desde el fondo interior en línea recta hasta la superficie, en pies.
Pasos
- Introduce el diámetro interno del tanque en pies (si conoces el radio, duplícalo).
- Introduce el largo interno del tanque a lo largo de su eje horizontal.
- Introduce la profundidad de llenado en pies (distancia vertical desde el fondo hasta la superficie del líquido).
- Lee el volumen del líquido en pies cúbicos y galones (1 pie cúbico = 7,48052 galones estadounidenses).
- Consulta el gráfico de nivel de llenado para visualizar cómo se asienta el líquido dentro de la sección transversal horizontal.
Ejemplo de volumen de tanque horizontal con cada paso
10 pies de diámetro, 10 pies de largo, 5 pies de profundidad de llenado (exactamente medio lleno)
- Halla el radio: r = 10 ÷ 2 = 5 pies.
- Calcula el término de arco coseno: arco coseno((5 − 5) ÷ 5) = arco coseno(0) = 1,5708 radianes.
- Calcula el área del segmento: A = 25 × 1,5708 − 0 = 39,27 pies cuadrados.
- Multiplica por el largo: V = 39,27 pies cuadrados × 10 pies = 392,7 pies cúbicos.
392,7 pies cúbicos = 2937 galones estadounidenses (exactamente la mitad de la capacidad total del tanque de 785,4 pies cúbicos / 5875 gal).
¿Cuándo da la respuesta correcta una calculadora de tanque horizontal?
Usa esta calculadora cuando necesites saber cuánto líquido hay actualmente en un tanque de almacenamiento horizontal a partir de una medición con varilla, o al planificar niveles de llenado para tanques de almacenamiento de combustible, diésel, agua o químicos. También es útil para dimensionar cronogramas de vaciado y calcular el volumen residual tras un vaciado parcial. Para tanques cilíndricos verticales, usa la calculadora de volumen de tanque en su lugar; esta herramienta es específicamente para cilindros horizontales de costado.
Para otros cálculos de construcción, visita el centro de calculadoras de construcción, y consulta el glosario para definiciones de términos técnicos comunes.
Supuestos
- Se asume que el tanque es un cilindro horizontal perfecto con tapas planas; no se hace ajuste para cabezales hemisféricos, elípticos o abombados.
- La profundidad de llenado es la distancia vertical desde el punto más bajo del fondo interno del tanque hasta la superficie del líquido, medida a lo largo del diámetro vertical.
- Las dimensiones son las medidas internas del tanque, no las dimensiones externas del casco.
- Los resultados están en galones estadounidenses (1 pie cúbico = 7,48052 galones estadounidenses); para galones imperiales, divide los pies cúbicos entre 0,1605.
Limitaciones
- No considera accesorios, deflectores, sumideros de succión ni estructuras internas que reduzcan el volumen utilizable.
- El supuesto de tapas planas hace que los resultados para tanques con cabezales abombados o hemisféricos queden ligeramente por debajo del volumen real.
- No maneja tanques inclinados o en pendiente.
- Las lecturas de varilla tomadas en ángulo no son profundidad de llenado vertical; solo una medición vertical da una entrada correcta para esta fórmula.
En la práctica
El error de entrada más común es usar una lectura de varilla medidora tomada en ángulo como si fuera una profundidad de llenado vertical. Una varilla insertada por un puerto superior en cualquier ángulo distinto de perfectamente vertical dará una lectura mayor que la profundidad real vertical del líquido. Si tu lectura de varilla se tomó en ángulo, corrígela al componente vertical antes de introducirla aquí. La profundidad de llenado en esta calculadora siempre es la distancia vertical recta desde el fondo interior del tanque hasta la superficie del líquido, medida a lo largo del diámetro vertical de la sección transversal circular. El gráfico en vivo de nivel de llenado en esta página muestra el líquido sombreado a la profundidad que introduces, lo que facilita verificar visualmente que el número introducido es razonable.
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Calculadora de volumen de tanque horizontal: preguntas
¿En qué se diferencia el volumen de un tanque horizontal del de uno vertical?
Un tanque vertical se llena de forma lineal: cada pulgada de líquido añadido agrega el mismo volumen porque la sección transversal permanece constante. Un tanque horizontal no se llena de forma lineal: la sección transversal del líquido cambia de forma a medida que sube el nivel, siendo más ancha en el centro y más angosta cerca de la parte superior e inferior. La fórmula debe usar geometría de segmento circular en vez de aritmética simple de área por altura, por lo que una calculadora de tanque horizontal es una herramienta distinta de una vertical.
¿Qué significa la profundidad de llenado en un tanque horizontal?
La profundidad de llenado es la distancia vertical desde el punto más bajo del piso interno del tanque hasta la superficie del líquido, medida en línea recta hacia arriba a lo largo del eje vertical de la sección transversal circular. No es una longitud de varilla en ángulo ni una medición a lo largo de la pared curva del tanque. Una profundidad de llenado mal leída es la fuente de error más común en los cálculos de volumen de tanque horizontal.
¿Cómo verifico si mi tanque está exactamente medio lleno?
Cuando está exactamente medio lleno, la profundidad de llenado equivale al radio del tanque (la mitad del diámetro). Para un tanque de 10 pies de diámetro, medio lleno corresponde a una profundidad de llenado de 5 pies. En ese punto, el área del segmento circular equivale exactamente a la mitad del área del círculo, así que el volumen es exactamente la mitad del volumen del tanque lleno. Esto convierte el caso de medio llenado en una útil verificación de cordura para cualquier cálculo de volumen de tanque horizontal.
¿Esta calculadora funciona para tanques ovalados o elípticos?
No. Esta calculadora usa geometría de sección transversal circular y es correcta solo para tanques cilíndricos. Las secciones transversales ovaladas o elípticas requieren una fórmula de segmento elíptico con entradas distintas. Si tu tanque tiene una sección transversal elíptica, consulta la tabla de capacidad del fabricante o usa una herramienta de volumen de tanque elíptico diseñada para esa geometría.
¿Cuál es el volumen total de un cilindro horizontal?
El volumen total de un cilindro horizontal es el mismo que el de cualquier cilindro: V = π × r² × L. Para un tanque de 10 pies de diámetro y 10 pies de largo, eso es π × 25 × 10 = 785,4 pies cúbicos, o 5875 galones estadounidenses. Este es el volumen máximo que devolverá la calculadora cuando la profundidad de llenado equivalga al diámetro completo.
Fuentes
Última actualización: . Revisado para verificar su exactitud con la fórmula anterior.