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🌊 貝爾努利方程式計算器

輸入 6 個值中的 5 個 — 兩個點 (1 與 2) 的壓力 (P)、速度 (v) 與高度 (h) — 本計算器可立即使用貝爾努利方程式解出剩餘 1 個。

輸入流體密度 (ρ),選擇要計算的 6 個變數之一(P1, v1, h1, P2, v2, h2),並填寫其餘 5 個。假設為不可壓縮、穩態且無黏性流動(SI 單位)。

點 1
點 2
結果

方程式: P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂ (g = 9.80665 m/s²)

指南

瞭解更多

01

什麼是貝爾努利方程式?

貝爾努利方程式是流體動力學的核心原理,指出在不可壓縮、無黏性、穩態流動中,沿著流線壓力能、動能與位能之和保持守恆。

P + ½ρv² + ρgh = constant

速度增加時,壓力會下降,與高度則反向變化,因此三項彼此互相補償。該方程式於 1738 年由丹尼爾·貝爾努利首次提出,支撐了從飛機升力到管道流動及文丘里流量計的各種應用。
02

兩點之間的關係

在流道上的兩個點 1 與 2:

P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂

給定密度 (ρ) 及 6 個變數中的 5 個 (P1, v1, h1, P2, v2, h2) 時,這個計算器會代數重排此方程式來解出剩餘的變數。當計算速度時,若結果 v² 為負,輸入組合將沒有物理解,並會顯示錯誤。
03

假設與限制

此計算假設流體為不可壓縮(密度恆定)、無黏性(無摩擦損失)且為穩態流動(無時間變化)。實際管道系統通常有摩擦損失、湍流,且可能受可壓縮效應影響,因此在精確工程設計中需使用包含損失項的擴展能量方程式。

常見問題

為什麼我需要輸入 5 個值?
貝爾努利方程式是連接 P1、v1、h1、P2、v2、h2 與密度 ρ 的單一方程式。已知 6 個變數中的 5 個即可代數求解剩餘 1 個且結果唯一。
什麼時候會出現「無物理解」?
當解速度(v1 或 v2)時,重排方程式會得到一個 v² 值。若其他輸入使此值為負,則不存在實數平方根,代表輸入組合在物理上不可能。
這能用於可壓縮流體(氣體)嗎?
此計算器假設為密度恆定的不可壓縮流。它可作為低速氣體流動的近似,但不適用於高馬赫數下的高速可壓縮流。