什麼是水錘現象？
水錘（Water Hammer）是指流動中的液體被突然阻止或改變方向時，在管路內傳遞的壓力突波或震波——例如閥門快速關閉或泵浦跳脫的瞬間。流體的動量會瞬間轉換成壓力尖峰，這股壓力往往是正常運轉壓力的好幾倍，可能導致管路爆裂、閥件損壞，甚至讓整段管線劇烈震動。本計算器以經典的 Joukowsky 公式估算這道突波的大小。
如何使用本計算器
請輸入三項數值：流體密度（水約為 1000 kg/m³）、壓力波速 \(c\)（震波在「流體—管路」系統中傳遞的速度，鋼管中的水通常介於 1000–1400 m/s）以及流速變化 \(\Delta v\)（初始流速與最終流速之差；若為瞬間關閥，通常即為管內的完整流速）。計算器會回傳峰值壓力突波，並以帕斯卡、千帕、bar 與 psi 四種單位呈現。
公式說明
Joukowsky 公式為 $$\Delta P = \rho \cdot c \cdot \Delta v$$ 此公式假設閥門為瞬間關閉（比管路的臨界時間 \(2L/c\) 還快）。突波大小與管長無關，僅取決於密度、波速以及流速變化的幅度。關閥越慢，產生的突波越小，因此本公式給出的是偏保守的最壞情況估計值。
實際範例
水（\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\)）以 2 m/s 流動並被瞬間阻止，波速為 1200 m/s 時：$$\Delta P = 1000 \times 1200 \times 2 = 2{,}400{,}000\ \text{Pa} = 2400\ \text{kPa} = 24\ \text{bar} \approx 348\ \text{psi}$$這道突波會疊加在管線原本的靜態壓力之上。
常見問題
管路長度有影響嗎？對 Joukowsky 公式中的峰值突波而言並無影響，但管長會決定臨界關閥時間 \(2L/c\)；管路越長，閥門就有越多時間可以慢慢關閉。
波速該取多少？剛性管中的水約可用 1480 m/s，但實際具彈性的管材會降低波速——鋼管常落在 1000–1300 m/s，塑膠管則約為 300–500 m/s。
如何減少水錘？放慢關閥速度、加裝突波槽或氣室、安裝洩壓閥，並選用波速較低的管材。
