Litros de un tanque cilíndrico horizontal según la altura

Cómo calcular los litros de un tanque cilíndrico horizontal

En un tanque horizontal el volumen no sigue a la altura: con 45 cm de líquido en un tanque de 120 cm de diámetro y 2 m de largo quedan 775 L de 2262 L, es decir, el 34 % y no el 37,5 %. El cálculo multiplica el segmento circular mojado por la longitud y suma el volumen de los fondos abombados. Sirve para depósitos de gasóleo, cisternas de agua o tanques de purín.

Fórmula del segmento circular

Con R el radio interior, h la altura del líquido y L la longitud recta: V = L × [R² × acos((R − h)/R) − (R − h) × √(2Rh − h²)]. Con h = 0, V = 0; con h = R, la mitad; con h = 2R, el tanque lleno (π × R² × L).

Fondos abombados

Dos fondos elipsoidales de profundidad a suman π × a × h² × (1 − h/(3R)). Un fondo hemisférico tiene a = R; un fondo elíptico 2:1, a = D/4. La fórmula es de D. Jones («Calculating Tank Volume») y está en la biblioteca fluids (V_horiz_ellipsoidal); esta calculadora reproduce su ejemplo publicado (2380,96 galones EE. UU.). Neutrium detalla los mismos casos.

Ejemplo completo

• Depósito de 120 cm de diámetro interior, 200 cm de largo, fondos planos, 45 cm de líquido.
• Segmento = 3600 × 1,318 − 15 × √3375 = 3874 cm².
• Volumen = 3874 × 200 = 774 800 cm³: 775 L de 2262 L (34 %); espacio libre 1487 L.

Límites

Se supone un tanque perfectamente cilíndrico y nivelado; la tabla de aforo del fabricante prevalece. Para dimensionar el almacenamiento de estiércol, vea la calculadora de fosa de purín.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calcular los litros que quedan en un tanque cilíndrico horizontal?

Introduzca una varilla hasta el fondo, lea la altura mojada y aplique la fórmula del segmento circular con el diámetro interior y la longitud recta. En un tanque de 120 cm de diámetro y 2 m de largo, 45 cm de líquido son unos 775 L, el 34 % de 2262 L.

¿Por qué el porcentaje de llenado no coincide con la altura?

La sección de un cilindro tumbado es más ancha en el centro que abajo. A un cuarto del diámetro el tanque solo contiene el 19,6 % de su volumen; a media altura, exactamente el 50 %; a tres cuartos, el 80,4 %.

¿Cuántos litros equivale 1 cm de altura?

Depende del nivel. A media altura de un tanque de fondos planos, 1 cm vale 2R × L, es decir, 24 L en un tanque de 120 cm × 2 m, mientras que el primer centímetro del fondo apenas vale 2,9 L. Por eso conviene una tabla de aforo por centímetro.

¿Cuánto volumen añaden los fondos abombados?

Dos fondos elípticos 2:1 (profundidad D/4 cada uno) añaden el volumen de un elipsoide: 452 L para 120 cm de diámetro. Dos fondos hemisféricos añaden una esfera completa, 905 L para el mismo diámetro.

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