这个计算器能做什么
本工具基于托里拆利（Torricelli）孔口出流理论，估算水从敞口软管喷出时的体积流量。只需输入软管内径、供水（表压）压力和一个流量系数，即可得到以升/分钟和美制加仑/分钟（GPM）表示的流量，以及出水流速和出口截面积。它非常适合用于灌溉规划、消防用水估算、水泵选型和泳池排水等场景。
如何使用
以毫米为单位输入软管内径，以巴（bar）为单位输入供水压力，再填入一个流量系数（Cd）。锐边孔口约为 \(0.62\)，平滑圆角喷嘴可达 \(0.8\)–\(0.98\)，普通花园水管出口一般在 \(0.6\)–\(0.8\) 之间。点击「计算」即可查看估算流量。
公式详解
流量公式为 $$Q = \text{C}_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2\,P}{\rho}}$$ 其中 \(A\) 为截面积 \(\pi \cdot d^{2}/4\)（单位：平方米），\(P\) 为压力（由巴换算为帕斯卡，\(1\ \text{bar} = 100{,}000\ \text{Pa}\)），\(\rho\) 为水的密度（\(1000\ \text{kg/m}^3\)）。根号项即理想的托里拆利流速，而 \(\text{C}_d\) 用于体现水流经过开口时的实际损失。
实例演算
以 13 mm 软管、3 bar 压力、\(\text{C}_d\) 取 \(0.62\) 为例：$$A = \frac{\pi \times 0.013^{2}}{4} = 1.32732\text{e-}4\ \text{m}^2$$ 流速 $$= \sqrt{\frac{2 \times 300000}{1000}} = 24.495\ \text{m/s}$$ $$Q = 0.62 \times 1.32732\text{e-}4 \times 24.495 = 2.0158\text{e-}3\ \text{m}^3/\text{s}$$ 约合每分钟 120.95 升。
常见问题
结果精确吗？不精确。这只是一个理想化的估算值。实际流量会因软管沿程的管壁摩擦、各种接头以及高度落差而减小，而这个简单的孔口模型并未考虑这些因素。
该用什么压力？请使用软管出水口处的实际表压。自来水管网压力通常为 \(2\)–\(6\ \text{bar}\)，但软管越长、越细，压力损失就越大。
为什么 Cd 影响这么大？\(\text{C}_d\) 会直接按比例缩放计算结果，因此在压力和管径相同的情况下，喷嘴（高 \(\text{C}_d\)）的出水量远大于锐边开口（低 \(\text{C}_d\)）。
