什麼是灑水頭流量計算器?
這個計算器運用標準水力公式 \(Q = K\times\sqrt{P}\),估算消防灑水頭或噴頭的出水流量。它廣泛應用於消防工程、灌溉系統與水力設計,可在指定的運轉壓力下,預測灑水頭會排出多少水量。請注意,本工具採用美制單位(GPM、psi),常見於以美國 NFPA 標準為基礎的設計;若您採用公制(如 L/min、bar)或當地消防規範,K 係數定義與計算結果可能略有不同。
使用方式
請輸入灑水頭的 K 係數(由製造商提供的出水係數),以及灑水頭處的運轉壓力(psi)。計算器會回傳以每分鐘加侖(GPM)表示的流量,並換算出每小時的出水量。常見的 K 係數包括:標準噴灑式灑水頭為 5.6,大孔徑灑水頭則為 8.0。
公式說明
核心公式為 $$Q = \text{K-Factor} \times \sqrt{\text{Pressure (psi)}}$$其中 \(Q\) 為流量(單位 GPM),\(K\) 為出水係數(單位為 GPM/√psi),\(P\) 則為壓力(單位 psi)。由於流量與壓力的平方根成正比,因此壓力加倍時,流量並不會跟著加倍,而是約增加 1.41 倍。
實例試算
假設某灑水頭的 K 係數為 5.6,運轉壓力為 50 psi,則 $$Q = 5.6\times\sqrt{50} = 5.6\times 7.0711 = 39.6 \text{ GPM}$$換算下來,這顆灑水頭一小時約可排出 2,376 加侖的水。
常見問題
什麼是 K 係數?K 係數是灑水頭的標稱出水係數,由孔徑大小決定,並由製造商提供。
應該使用哪個壓力值?請使用灑水頭處可取得的殘餘壓力(residual pressure),而非供水端的靜態壓力。
這也適用於灌溉用灑水頭嗎?適用。只要使用製造商提供的 K 係數,並搭配對應的壓力單位,相同的平方根關係同樣成立。