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Calculadora de volumen de tanques › Metodología

Metodología

Cómo calcula esta herramienta el volumen de un tanque: las fórmulas, las constantes exactas, las definiciones precisas de las formas, los supuestos y las fuentes usadas para verificar los cálculos. Última actualización: 2026-06-15.

Versión de fórmulas v1 · Última revisión 2026-06-15

Unidades canónicas y cómo se producen los resultados

Internamente, cada medida lineal se convierte a centímetros y cada volumen se calcula en litros, y luego se convierte a las unidades de visualización. Trabajar en una unidad interna coherente mantiene la geometría —en especial el cálculo del llenado parcial— libre de ambigüedad de unidades. Los valores mostrados se redondean para mayor legibilidad; el cálculo subyacente no se redondea hasta el último paso.

Constantes de conversión exactas

Las siguientes constantes son definiciones exactas (no mediciones) y se usan para cada conversión del sitio. Los valores del sistema usual de EE. UU. siguen las definiciones de las NIST General Tables of Units of Measurement (véanse las Fuentes):

ConstanteValor exacto
1 pulgada2,54 cm (exacto)
1 pie30,48 cm (exacto)
1 litro1.000 cm³ (exacto)
1 metro cúbico1.000 litros (exacto)
1 pie cúbico28,316846592 litros (exacto)
1 pie cúbico≈ 7,48052 galones estadounidenses (derivado)
1 galón líquido estadounidense3,785411784 litros (exacto)
1 galón líquido estadounidense231 pulgadas cúbicas (exacto)
1 galón imperial (británico)4,54609 litros (exacto)
1 barril de petróleo42 galones estadounidenses = 158,987294928 litros
1 bidón estadounidense de 55 galones55 galones estadounidenses ≈ 208,198 litros

Un barril de petróleo son 42 galones estadounidenses. Un bidón de acero de 55 galones es un recipiente distinto de unos 208 litros. Ambos se confunden con frecuencia; este sitio los trata como distintos.

Formas de tanque y definiciones

La calculadora ofrece una variedad de geometrías distintas. Las distinciones más importantes son entre las secciones redondeadas, que suelen confundirse:

Fórmulas del volumen total

Con r = radio, d = diámetro, L = longitud, h = altura, w = ancho, a = longitud del tramo recto de una cápsula, R₁/R₂ = radios superior/inferior de un tronco de cono:

Cilindro vertical / horizontal: V = π r² L Rectangular / caja: V = L w h Cápsula (vertical / horizontal): V = π r² ( (4/3) r + a ) Oval de estadio (r = h/2, a = w−h): V = ( π r² + 2 r a ) L Sección elíptica verdadera: V = ( π w h L ) / 4 Cono / tronco de cono: V = ( π h / 3 ) ( R₁² + R₁ R₂ + R₂² ) Fondo cónico / techo cónico: V = (cilindro) + (sección de tronco de cono) Esfera: V = (4/3) π r³

Fórmulas del llenado parcial

El llenado parcial (el volumen de líquido a un nivel dado) depende de la orientación. Los casos clave:

Tanques verticales (cilindro, rectángulo)

El volumen lleno escala de forma lineal con la altura del líquido: media altura es medio volumen.

Cilindro horizontal – segmento circular

El líquido forma un segmento circular. Con profundidad de llenado f medida desde el fondo:

θ = 2 · arccos( (r − f) / r ) A_segmento = ½ r² ( θ − sin θ ) V_llenado = A_segmento · L (cuando f ≤ r) V_llenado = V_total − (segmento vacío) (cuando f > r)

Usar el segmento vacío por encima de la mitad evita errores numéricos cerca de la parte superior del tanque. Exactamente a la mitad, el resultado es justo la mitad del volumen total. La misma rutina la evalúa el generador de tablas de aforo a cada nivel para construir una tabla de nivel a volumen.

Cápsula – segmento circular más casquete esférico

En una cápsula horizontal, el cuerpo cilíndrico se llena como un segmento circular y los dos extremos semiesféricos juntos se llenan como una sola esfera, usando el volumen del casquete esférico:

V_casquete = (1/3) π h² ( 3R − h )

Una cápsula vertical se calcula en tres regiones: el casquete inferior (casquete esférico), el tramo cilíndrico del medio y el casquete superior (total menos el casquete superior vacío).

Oval de estadio – composición

Un tanque de sección de estadio se trata como un cilindro horizontal de diámetro h más un bloque rectangular de ancho a = w − h. El volumen lleno es la suma de ambos, llenados al mismo nivel, reutilizando el cálculo del segmento del cilindro horizontal ya verificado.

Elipse verdadera – segmento escalado de forma afín

Una elipse es un círculo escalado en un eje, así que la sección llena de un tanque elíptico verdadero es el segmento circular correspondiente escalado por la relación de los ejes (w/h). A media carga, esto devuelve exactamente la mitad del volumen total, como debe ser por simetría.

Cono, fondo cónico, techo cónico – orden de llenado

Para un tronco de cono, el radio al nivel del líquido se halla por interpolación lineal entre los radios de los extremos, y el volumen lleno es el tronco de cono desde el fondo hasta ese nivel. Los tanques con fondo cónico y con techo cónico comparten el mismo volumen total, pero se llenan de forma distinta: un tanque con fondo cónico llena primero la sección cónica y luego el cilindro de encima; uno con techo cónico llena primero el cilindro y luego el cono de la parte superior. La calculadora calcula cada caso como una función definida por tramos del nivel de líquido.

Esfera – casquete esférico

Una esfera no se llena de forma lineal con la altura. El líquido forma un casquete esférico, así que el volumen lleno a una altura de líquido h desde el fondo usa el mismo volumen de casquete que los extremos de la cápsula:

V_llenado = (1/3) π h² ( 3r − h )

A h = r esto devuelve exactamente media esfera, y a h = 2r el volumen completo V = (4/3) π r³.

Verificación y pruebas

Cada fórmula se comprueba en un conjunto de pruebas automatizadas frente a valores calculados a mano, incluidos: el volumen total de cada forma; el llenado parcial al 0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %; la simetría exacta a la mitad del cilindro horizontal, la cápsula horizontal y la elipse verdadera (cada una debe dar la mitad del total); la continuidad de la cápsula en los límites de sus regiones; y la diferencia de orden de llenado entre los tanques con techo cónico y con fondo cónico. Las entradas no válidas (como una medida no positiva, un nivel de llenado mayor que la altura del tanque, un óvalo cuyo ancho no supera su altura, o un cono cuyo diámetro de extremo no es menor que el del cilindro) generan un error en lugar de devolver un número engañoso.

Supuestos y limitaciones

Todos los resultados asumen geometría ideal, calculada a partir de las medidas interiores que introduzca. La calculadora no tiene en cuenta:

Los resultados son estimaciones para planificación y comparación. No están pensados para transferencia de custodia, facturación ni cumplimiento reglamentario, donde se requiere una tabla de aforo calibrada o una medición certificada.

Fuentes

La geometría y los métodos de llenado parcial se contrastaron con las siguientes referencias:

Las constantes de conversión de unidades son definiciones exactas de la pulgada, el pie, el galón (estadounidense e imperial), el litro, el pie cúbico y el metro cúbico.

Use estas fórmulas en las calculadoras

Cada página de forma aplica las fórmulas y constantes anteriores e incluye el volumen de llenado parcial y ejemplos resueltos.

Solo estimaciones. Esta calculadora calcula el volumen geométrico ideal a partir de las medidas que proporcione. No tiene en cuenta el espesor de pared, los accesorios, los deflectores, la inclinación, la deformación ni las tolerancias de fabricación. Para facturación, transferencia de custodia o uso reglamentario, recurra a una tabla de aforo calibrada o a una medición certificada.