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🌊 Manning S Pipe Flow 計算機

專業免費的 Manning S Pipe Flow 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)
0.3776 立方公尺每秒(m³/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...

什麼是曼寧公式管流計算器?

本工具運用曼寧公式(Manning equation),計算圓管在穩定均勻明渠流或重力流狀態下的水流情形。只要輸入管徑、渠底坡度、曼寧粗糙係數,以及管內充滿程度,即可得出流量 Q、平均流速 V、過水斷面積、水力半徑與水深。無論是污水下水道、涵管、雨水排水管,或任何靠重力排水的圓形管道,皆適用。本版本採用國際單位制(公尺、m³/s)。

曼寧公式

流量計算如下:

Q = ((1) ÷ (n)) A R^{2/3} S^{1/2}

其中 n 為曼寧粗糙係數,A 為過水斷面積(m²),R 為水力半徑(m),S 為坡度(m/m)。對於半徑 r、濕周弧段中心角為 θ 的部分充滿圓管而言:

A = ((r^2) ÷ (2))≤ft(θ - \sinθ\right), P = r θ, R = ((A) ÷ (P))

中心角可由充滿比透過 \cos(θ/2) = (r - y)/r 求得,其中 y 為水深。

使用方法

請輸入管內徑、縱向坡度、粗糙係數(混凝土或 PVC 約為 0.013),以及充滿比(1 表示滿管,0.5 表示半滿)。計算器會先求解管道幾何形狀,再套用曼寧公式算出流量與流速。

範例試算

假設 D = 0.5 m、S = 0.01、n = 0.013,且為滿管(θ = 2π):

A = π r^2 = π (0.25)^2 = 0.19635 m^2
R = ((D) ÷ (4)) = 0.125 m
V = ((1) ÷ (0.013))(0.125)^{2/3}(0.01)^{1/2} = 1.922 m/s
Q = V × A = 0.3774 m^3/s

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)

什麼是水力半徑?
水力半徑等於過水斷面積除以濕周,是衡量渠道輸水效率的指標。
為什麼管道在約 94% 充滿時的流量會比 100% 滿管還大?
當管道接近滿管時,濕周的增加速度比斷面積更快,使得水力半徑 R 與流速下降,因此最大流量會出現在略低於滿管的位置。
本工具使用哪種單位?
採用國際單位制(SI):管徑與坡度以公尺為單位,輸出為 m³/s 與 m/s。曼寧係數 n 為無因次量。