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輸入計算

數學公式

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結果

流速
6.366
公尺每秒(m/s)
截面積 0.007854 m²
流量 Q 0.05 m³/s
管徑 D 0.1 m

什麼是管道流速計算器?

這個計算器可以求出流體在圓形管道內流動的平均流速。只要輸入體積流量(Q)與管道的內徑(D),它就會依據流量、流速與截面積之間的連續性關係,算出流體的流動速度。無論是何種流體,只要使用一致的 SI 國際單位皆適用,廣泛運用於給排水、空調(HVAC)、灌溉與製程工程等領域。

使用方式

請以立方公尺每秒(m³/s)輸入體積流量,並以公尺(m)輸入管道內徑。本工具會先算出管道的截面積,再以流量除以截面積,得到以公尺每秒(m/s)為單位的流速。若流量原本是公升每秒,請除以 1000 換算成 m³/s;若管徑原本是毫米(mm),同樣除以 1000 換算成公尺。

公式說明

核心方程式來自連續性原理:\(v = \frac{Q}{A}\),其中圓形管道的截面積為 \(A = \frac{\pi}{4} D^2\)。兩式合併後即得

$$v = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi}{4} D^2}$$

流速與管徑的平方成反比——在相同流量下,管徑減半,流速便會變為四倍。

管道的橫截面圖與側視圖,顯示內徑D、圓形流通面積A以及流量Q和流速箭頭v
流速等於流量除以管道的圓形橫截面積,\(A = \frac{\pi}{4} D^2\)。

範例試算

假設 \(Q = 0.05 \text{ m}^3/\text{s}\)、\(D = 0.1 \text{ m}\)。截面積為

$$A = \frac{\pi}{4} \times 0.1^2 = 0.0078539816 \text{ m}^2$$

流速為

$$v = \frac{0.05}{0.0078539816} \approx 6.366 \text{ m/s}$$

也就是說,流體的流動速度約為每秒 6.37 公尺。

例題示意圖,顯示流量進入給定直徑的管道並產生流速輸出
例題:由已知的Q和D求出橫截面積,再求流速v。

常見問題

有把摩擦或紊流(亂流)算進去嗎?沒有。本計算器假設為均勻流,給出的是平均(整體)流速;實際上管道截面各處的局部流速會有所不同。

應該使用哪種單位?請使用 SI 國際單位:流量以 m³/s、管徑以公尺輸入,才能得到 m/s 的流速。其他單位請先自行換算。

為什麼小口徑管的流速會上升得這麼快?因為截面積與管徑的平方成正比,管徑一小,截面積就會小得多,使得相同的流量必須以更快的速度通過。

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