這個換算器的用途
這個工具能把水柱高度換算成它在底部所產生的靜水壓力。只要輸入以英尺水柱(ftH2O)或英寸水柱(inH2O)為單位的高度,就能得到對應的壓力值,分別以 PSI、千帕(kPa)與 bar 顯示。它非常適合用於水電配管、空調風管靜壓量測、水井與水塔設計、泵浦揚程計算,以及流體力學的課業練習。
使用方法
在欄位中輸入水柱高度,選擇對應的單位,即可讀取壓力結果。主要輸出為 PSI;下方的表格會同時以 kPa 與 bar 呈現相同的數值,方便對照參考。
公式說明
靜水壓力只取決於液體的高度與密度,與容器的形狀無關。在一般條件下的淡水中,每 1 英尺垂直水柱約產生 0.4335 PSI,每 1 英寸約產生 0.03613 PSI:
$$P(\text{PSI}) = \text{水柱英尺數} \times 0.4335$$$$P(\text{PSI}) = \text{水柱英寸數} \times 0.03613$$若要進一步換算:1 PSI = 6.894757 kPa = 0.0689476 bar。
實例演算
假設一座儲水槽的水深為 10 英尺,則底部壓力 = $$10 \times 0.4335 = 4.335 \text{ PSI}$$,約等於 29.89 kPa 或 0.299 bar。這也說明了為什麼高樓需要加壓泵:每上升 10 英尺,就會增加約 4.3 PSI 的供水壓力需求。
常見問題
水溫會有影響嗎?會有些微影響。0.4335 這個係數假設是接近室溫的淡水。熱水密度稍低,因此壓力會略微下降。
那海水呢?海水密度較高(約為 1.025 倍),因此估算時可將結果乘以約 1.025。
這是錶壓還是絕對壓力?這是錶壓(gauge pressure),也就是水柱在大氣壓之上額外產生的壓力。若要換算成海平面的絕對壓力,請再加上約 14.7 PSI。