管徑計算（重力流/壓力流）

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💡 壓力流採用 Hazen-Williams 公式：hf = 10.67·L·Q^1.852 / (C^1.852·D^4.87)；重力流採用 Manning 公式：Q = (1/n)·(D/4)^(2/3)·S^(1/2)·(πD²/4)。雷諾數 Re = V·D/ν。
⚠️ 使用說明
  • 流量單位為 L/s，計算內部自動轉換為 m³/s
  • 壓力流輸入允許水頭損失 hf（m），重力流輸入管道坡度 S（‰）
  • 管材粗糙係數影響計算結果，請根據實際管材選擇
  • 推薦流速範圍：給水 0.6～1.5 m/s，排水 0.6～1.2 m/s
  • 雷諾數 Re<2300 為層流，Re>4000 為湍流，中間為過渡流
  • 計算結果僅供參考，實際工程設計請查閱相關規範

📚 深度解析：管徑計算（重力流/壓力流）

💡 常見使用場景

預設引數演練（壓力流 Q=50 L/s，PVC 管）
輸入 流量 50 L/s（0.05 m³/s）、管材 PVC（C=150）、管長 500 m、允許水頭損失 10 m、水溫 20°C。Hazen-Williams 反算計算管徑 D≈172.9 mm，取標準管徑 DN200；理論流速 2.131 m/s、雷諾數 Re≈366831（湍流），選 DN200 後實際流速降至 1.592 m/s、Re≈317042，接近給水推薦上限。另重力流示例：Q=30 L/s、n=0.013、L=300 m、坡度 5‰ → D≈220.3 mm→DN250，流速 0.787 m/s、水頭損失 1.5 m。

❓ 常見問題（FAQ）

壓力流和重力流用哪個公式？
有壓管道（水泵供水、消防環網）用水頭損失控制，採用 Hazen-Williams（需 C 值）；無壓重力流（汙水、雨水）用坡度控制，採用 Manning（需糙率 n）。兩者都輸出滿足約束的最小計算管徑，再向上取標準管徑。
推薦流速範圍是多少？
給水管道一般 0.6–1.5 m/s，排水管道 0.6–1.2 m/s；流速過低易淤積，過高會增大水錘風險與沖刷。工具同時給出計算管徑與標準管徑兩種流速，便於選管後複核。
標準管徑怎麼取？
計算管徑向上取最近的 ISO/DN 標準序列（DN15、20、25……2000）。選標準管徑後實際流速會比理論計算值略低，需在推薦區間內複核。