Hướng dẫn tích dung tích chất lỏng trong bồn chứa hình trụ nằm ngang
3 thg 11, 2026 | 00:00
Chia sẻ bài viết: Facebook

Hướng dẫn tích dung tích chất lỏng trong bồn chứa hình trụ nằm ngang



Việc tính toán hoặc xác định dung tích (thể tích) chất lỏng trong một bồn chứa hình trụ nằm ngang thường khó hơn so với bồn hình trụ đứng vì lý do là ở bồn trụ nằm ngang thể tích chất lỏng không có quan hệ tuyến tính (không tỉ lệ thuận) với chiều cao.


- Với bồn hình hộp hoặc bồn hình trụ đứng: Thể tích chất lỏng tỉ lệ thuận trực tiếp với chiều cao mực chất lỏng. Nếu chiều cao nước tăng gấp đôi thì thể tích cũng tăng gấp đôi.

- Với bồn hình trụ nằm ngang: Tiết diện ngang của chất lỏng là một hình viên phân (phần hình tròn bị cắt bởi một dây cung), chứ không phải hình chữ nhật hay hình tròn đều. Do đó, khi chiều cao mực chất lỏng tăng đều (ví dụ mỗi cm), thể tích tăng thêm không đều: tăng chậm ở đoạn đáy bồn, tăng nhanh nhất khi mực nước ở giữa tâm bồn (đường kính lớn nhất), và lại tăng chậm dần khi gần đầy phía trên.




Chúng ta hãy thử xét một ví dụ cụ thể ở hình ảnh trên.


1. Thông số bồn chứa dầu


Theo hình vẽ, bồn dầu có dạng hình trụ tròn nằm ngang, với các thông số:


- Chiều dài bồn: L = 16m

- Đường kính bồn: D = 10m

- Bán kính bồn: R = 5m

- Chiều cao mức dầu: h = 6m


Yêu cầu: Tính thể tích dầu đang chứa trong bồn và tỉ lệ % dầu hiện tại.


2. Công thức tính thể tích dầu


Vì bồn hình trụ nằm ngang và dầu không đầy bồn nên không thể dùng trực tiếp công thức thể tích hình trụ.


Ta sử dụng công thức tính diện tích hình viên phân:



Trong đó:


- A: Diện tích tiết diện phần chứa dầu (m²).

- R: Bán kính bồn (m).

- h: Chiều cao mức dầu thực tế (m).


Thể tích dầu được tính theo công thức:


V = A x L


3. Thay số và tính toán chi tiết


Với:


R = 5m

h = 6m

L = 16m


Diện tích tiết diện phần chứa dầu:



Thể tích dầu:


V = 49.2 x 16 = 787.2 m³


Thể tích tối đa của bồn:


V = 𝜋R²L = 𝜋 x 5² x 16 = 1256.6 m³


Tỷ lệ % dầu hiện tại:


(787.2 : 1256.6) x 100 = 62.7 %







Chúc các bạn thành công!



Việc tính toán hoặc xác định dung tích (thể tích) chất lỏng trong một bồn chứa hình trụ nằm ngang thường khó hơn so với bồn hình trụ đứng vì lý do là ở bồn trụ nằm ngang thể tích chất lỏng không có quan hệ tuyến tính (không tỉ lệ thuận) với chiều cao.


- Với bồn hình hộp hoặc bồn hình trụ đứng: Thể tích chất lỏng tỉ lệ thuận trực tiếp với chiều cao mực chất lỏng. Nếu chiều cao nước tăng gấp đôi thì thể tích cũng tăng gấp đôi.

- Với bồn hình trụ nằm ngang: Tiết diện ngang của chất lỏng là một hình viên phân (phần hình tròn bị cắt bởi một dây cung), chứ không phải hình chữ nhật hay hình tròn đều. Do đó, khi chiều cao mực chất lỏng tăng đều (ví dụ mỗi cm), thể tích tăng thêm không đều: tăng chậm ở đoạn đáy bồn, tăng nhanh nhất khi mực nước ở giữa tâm bồn (đường kính lớn nhất), và lại tăng chậm dần khi gần đầy phía trên.




Chúng ta hãy thử xét một ví dụ cụ thể ở hình ảnh trên.


1. Thông số bồn chứa dầu


Theo hình vẽ, bồn dầu có dạng hình trụ tròn nằm ngang, với các thông số:


- Chiều dài bồn: L = 16m

- Đường kính bồn: D = 10m

- Bán kính bồn: R = 5m

- Chiều cao mức dầu: h = 6m


Yêu cầu: Tính thể tích dầu đang chứa trong bồn và tỉ lệ % dầu hiện tại.


2. Công thức tính thể tích dầu


Vì bồn hình trụ nằm ngang và dầu không đầy bồn nên không thể dùng trực tiếp công thức thể tích hình trụ.


Ta sử dụng công thức tính diện tích hình viên phân:



Trong đó:


- A: Diện tích tiết diện phần chứa dầu (m²).

- R: Bán kính bồn (m).

- h: Chiều cao mức dầu thực tế (m).


Thể tích dầu được tính theo công thức:


V = A x L


3. Thay số và tính toán chi tiết


Với:


R = 5m

h = 6m

L = 16m


Diện tích tiết diện phần chứa dầu:



Thể tích dầu:


V = 49.2 x 16 = 787.2 m³


Thể tích tối đa của bồn:


V = 𝜋R²L = 𝜋 x 5² x 16 = 1256.6 m³


Tỷ lệ % dầu hiện tại:


(787.2 : 1256.6) x 100 = 62.7 %







Chúc các bạn thành công!






M_tả

M_tả
Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: