快速計算水流量、流速、管道直徑的關係
無論您是正在設計魚缸過濾系統的水族愛好者、規劃庭園灑水系統的園藝師,還是需要快速估算管線效能的工程人員,都一定會遇到這三個密不可分的參數:水流量 (Flow Rate)、水流速度 (Flow Velocity) 和水管管徑 (Pipe Diameter)。這三者之間存在著精確的物理關係,但手動計算不僅繁瑣,還容易出錯。
以下是專門計算水流量、流速、管道直徑的計算器,讓你可以快速地計算不同數據。
水流量及流速計算器
輸入任意兩項參數,計算水管直徑、流速或流量。
水管內徑 (Pipe Diameter)
毫米 (mm)
厘米 (cm)
英寸 (in)
水流速度 (Flow Velocity)
米/秒 (m/s)
英尺/秒 (ft/s)
水流量 (Flow Rate)
公升/分鐘 (L/min)
立方米/小時 (m³/h)
加侖/分鐘 (GPM, US)
計算
重設
流量單位換算器
公升/分鐘 (L/min)
公升/小時 (L/h)
立方米/小時 (m³/h)
加侖/分鐘 (GPM, US)
如何使用這一個水流量及流速計算器?
Part 1:主計算器(流速、流量與管徑計算)
這是本工具的核心。它的設計理念是「輸入任意兩項,計算第三項」。
如何操作:
填寫已知參數:在「水管內徑」、「水流速度」和「水流量」這三組欄位中,填入您已知的任意兩項數值。
選擇單位:為您輸入的每一項數值,從右側的下拉選單中選擇正確的單位。我們提供了最常用的公制和英制單位。
點擊計算:按下綠色的「計算」按鈕。
獲取結果:程式會立刻在剩下的一個空白欄位中,計算並填入您需要的答案。
重新計算:想計算一組新數據?點擊灰色的「重設」按鈕,即可瞬間清空所有欄位,重新開始。
參數說明:
水管內徑 (Pipe Diameter):指水管內壁的直徑,這是水流實際能通過的空間。請注意,這不是水管的外徑。
水流速度 (Flow Velocity):指水在管道中移動的速度,常用單位為「米/秒 (m/s)」。
水流量 (Flow Rate):指在單位時間內,流過管道某一橫切面的流體體積,常用單位為「公升/分鐘 (L/min)」。
Part 2:附屬工具(流量單位換算器)
如果您只是想單純地在不同的流量單位之間進行換算,而不需要考慮管徑和流速,那麼下方的這個附屬小工具就非常適合您。
它的使用方式更為直覺:在任何一個輸入框中填入數值,所有其他輸入框都會立即自動更新,無需點擊任何按鈕。
計算水流量及流速的科學原理
這個計算器並非憑空變出數字,它基於一個基礎的流體力學公式:
Q = A × V
Q (水流量):就是我們想知道的,例如每分鐘流過多少公升的水。
V (水流速度):是水在管中前進的速度。
A (水管橫切面積):這是水流能通過的通道面積。計算器會根據您輸入的「水管內徑 (d)」,透過圓面積公式 A = π × (d/2)² 自動計算出這個值。
當您輸入任意兩個變數時,計算器就會利用這個公式,透過移項來解出剩下的那一個未知數,從而為您提供精確的計算結果。
水流量及流速計算器的實際應用場景
這個計算器在許多領域都能派上用場:
水族愛好者:想知道您的沉水馬達需要多大的流量才能在魚缸中製造出理想的水流速度?輸入您的出水管內徑和期望的流速,即可算出所需的馬達流量 (L/h)。
園藝灌溉:規劃灑水系統時,可以根據水龍頭的流量和水管尺寸,估算出末端灑水器的水流速度,以確保灌溉效果。
DIY 專案:在進行任何涉及流體管道的 DIY 項目時,這個工具都能幫助您準確選擇合適尺寸的水管和泵。
學術與工程:為學生和工程師提供一個快速、便捷的工具,用於初步估算和驗證設計參數。
常見問題 (Q&A)
Q:水流量 (Flow Rate) 和水流速度 (Flow Velocity) 有什麼不同?
A: 這是最常見的混淆點。您可以這樣想像:水流速度是「水跑得多快」(例如,每秒移動多少米),而水流量是「流過去的水有多少」(例如,每分鐘流過多少公升)。一個細水管裡的水可以流得很快(高流速),但總流量可能很小;而一個粗水管裡的水即使流得很慢(低流速),總流量也可以很大。
Q:為什麼我需要輸入「水管內徑」而不是外徑?
A: 因為水是從水管內部流過,所以我們需要的是水流實際能通過的通道面積,這個面積是由「內徑」決定的。水管的厚度(外徑減內徑)並不影響流量的計算。
Q:這個計算器是否考慮了水管的摩擦力、壓力或彎頭造成的損失?
A: 沒有。這是一個理想化的計算器,它基於簡化的物理公式 Q = A × V,提供快速的理論估算。它沒有考慮到現實世界中因摩擦力、黏度、壓力變化、水管彎頭或閥門等因素造成的能量損失。在需要高精度計算的專業工程應用中,應使用更複雜的流體動力學軟體。
Q:為什麼計算器分為「主計算器」和「單位換算器」兩部分?
A: 我們這樣設計是為了滿足不同需求。「主計算器」用於處理涉及物理尺寸(管徑)的複雜計算。而下方的「單位換算器」則提供一個極其快速、簡單的方式,讓您在不需要考慮管徑和流速時,單純地在各種流量單位(如 L/min, m³/h)之間進行換算。