容器体积计算方法简介

容器体积的基本计算方法其实是数学计算在实际工程的一些具体应用。参考文献[1]《冷库制冷设计手册》中介绍了一种卧式贮罐内液体体积的计算方式。国外的参考文献[3，4]介绍了一种更加简单的方法，下面介绍其基本计算过程。

首先把卧式容器液体体积系数用F_体积表示，该液体体积在这个卧式容器内的高度系数（百分比）用F_高度表示，它们之间的关系见表8-2。

表8-2 在卧式容器中液体体积系数F_体积与对应的液体高度系数F_高度的关系

F_体积与F_高度的关系可以从图8-1卧式容器的液体与气体体积开始分析。

一个半径为r的容器（图8-1），容器的水平液面用AC表示。在图中液面上方的气体体积公式是

(8-2)

式中 θ——单位是弧度，θ对应的弧度=（θ度）÷57.3。

通常用F_体积表示液体的体积或者容器内液体体积所占的百分数。当用F_高度表示部分液体的高度系数时，F_高度与F_体积的关系是函数关系。F_体积是总体积减去气体体积再除以总的体积，那么：

图8-1 卧式容器中的部分液体容积

（8-3）从图8-1b的三角形分析可以得出：

因此（8-4）(www.xing528.com)

由于

（8-5）

将式（8-5）代入式（8-4）计算出θ，将θ代入式（8-3）计算出F_体积与F_高度的关系。

【例8-1】 一个卧式圆柱容器直径2m、长5m，液体的高度系数为60%，求液体占这个圆柱容器的容积为多少？

解：求液体占这个圆柱容器的容积，由于液体的高度系数为60%，因此从式（8-5）可以得到：

从式（8-4），可以计算出θ：

从式（8-3），最后计算出

这个数据与表8-2中的数据是一致的。

液体体积=（πr²L）F_体积=9.833m³

结论：表8-2的F_体积数据全部是通过这种方式计算出来的。