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🧮 Continuity Equation 計算機

專業免費的 Continuity Equation 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
5 m/s
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是連續方程式?

連續方程式描述的是不可壓縮流體在管路或渠道中流動時的質量守恆原理。它指出:沿著流動方向,截面積與流速的乘積維持不變,也就是 A_1 · v_1 = A_2 · v_2。當管路變窄時,流體必須加速;管路變寬時,流體則會減速。本計算器適用於任何單位一致的情況(預設採用 SI 公制:面積以 m² 為單位、流速以 m/s 為單位,所得流量單位為 m³/s)。

計算器使用方式

請輸入入口截面積(A_1)、入口流速(v_1),以及出口截面積(A_2)。計算器會求出未知的出口流速 v_2,並一併算出體積流量 Q。請務必讓兩個面積使用相同單位、兩個流速也使用相同單位,計算結果才會一致正確。

公式解析

從 A_1 · v_1 = A_2 · v_2 出發,求解出口流速:

v_2 = ((A_1 · v_1) ÷ (A_2))

體積流量則是等號兩側共有的量:

Q = A_1 · v_1 = A_2 · v_2
。由於質量守恆,在不可壓縮且穩定的流動中,Q 在每一個位置都會保持相同。

範例演算

假設水以 v_1 = 2 m/s 的速度,從面積 A_1 = 0.1 m^2 的管口流入,而管路逐漸收縮至 A_2 = 0.04 m^2。此時流量為

Q = 0.1 × 2 = 0.2 m^3/s
,出口流速則為
v_2 = ((0.2) ÷ (0.04)) = 5 m/s
。正如預期,流體在管路收窄處加速。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

這個公式適用於氣體嗎?
只能近似適用。此處 \(\text{A} \cdot v\) 形式的連續方程式假設流體為不可壓縮,因此對液體相當準確,對於低馬赫數下的氣體也大致成立。
該使用什麼單位?
任何單位一致的組合都可以。當面積用 m²、流速用 m/s 時,流量 Q 的單位即為 m³/s。若你習慣使用 cm² 與 cm/s,那麼 Q 的單位就會是 cm³/s。
為什麼管路變窄時流速會增加?
因為每秒通過的流體體積相同,當開口變小時,流體就必須加快流速,才能維持流量不變。