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🌊 Water Flow From Tank Time 計算機

專業免費的 Water Flow From Tank Time 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)
102.99 秒
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...

這個計算器能做什麼

這個工具可估算水箱僅靠重力,透過底部附近的小孔或孔口完全排空所需的時間。計算依據托里切利定律(Torricelli law),並對液面下降過程中的流出量進行積分求得。無論是工程問題、物理作業,或是水庫、油箱、製程容器的快速估算,都能派上用場。

使用方式

輸入水箱截面積 A(平方公尺)、孔口面積 a(平方公尺)、孔口上方的初始液面高度 h(公尺),以及流量係數 Cd(銳邊孔口通常約為 0.62)。重力加速度預設為 9.81 m/s²。計算結果會顯示總排水時間(以秒與分鐘表示),以及初始出口流速。

公式解析

孔口處的流出速度為 v = C_d √(2 g h)。由於液面高度 h 會隨著液體流出而下降,將液面從 h 積分到 0,即可得到封閉形式的排水時間公式

t = ((A) ÷ (C_d · a)) √(((2 h) ÷ (g)))

水箱截面積越大、孔口越小,所需時間越長;而初始液面越高,時間則以平方根的方式增加。

實例演算

以一個 A = 1 m²、孔口面積 a = 0.01 m²、初始高度 h = 2 m、Cd = 0.62、g = 9.81 m/s² 的水箱為例:

t = ((1) ÷ (0.62 × 0.01)) × √(((2 × 2) ÷ (9.81))) = 161.29 × √(0.40775) = 161.29 × 0.63855 ≈ 103.0 秒

約等於 1.72 分鐘。

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)

什麼是流量係數?
它用來反映實際流束的收縮與摩擦損失。銳邊圓孔常取 0.62;若採用圓滑的噴嘴,數值可接近 0.97。
這對任何液體都適用嗎?
是的。對於像水這類低黏度液體,密度會在計算中互相抵消,因此時間只取決於幾何形狀與重力,與液體種類無關。
為什麼時間與 sqrt(h) 成比例?
因為流出速度與 \(\sqrt{\text{h}}\) 成比例,所以積分後的排空時間會隨初始液面深度的平方根增加,而非呈線性關係。