この計算ツールでできること
GPM 配管流速計算ツールは、ガロン毎分（GPM）で測った体積流量を、円形配管内の平均流速（ft/s＝フィート毎秒）に換算します。なお GPM は米国で広く使われる流量単位（米国ガロン/分）で、ft/s も同じくヤード・ポンド法に基づく単位です。日本国内の設計では通常 L/min や m/s が用いられるため、本ツールは主に米国式の仕様書や配管規格を扱う場面で役立ちます。流速を把握しておくことは、配管サイズの選定、エロージョン（壊食）の防止、騒音やウォーターハンマーの抑制、そして配管規格が定める上限（給水管では一般に 5〜8 ft/s）を満たすうえで欠かせません。
使い方
流量を GPM で、配管の内径をインチで入力してください（呼び径ではなく実際の内径〈ID〉を使用します）。入力すると、平均流速に加えて配管の断面積、立方フィート毎秒（cfs）に換算した流量がすぐに表示されます。
計算式の解説
簡易式は次のとおりです。
$$V = \frac{0.4085 \times \text{Flow Rate (GPM)}}{\text{Diameter (in)}^{2}}$$定数 0.4085 には、複数の単位換算がひとまとめに織り込まれています。本来の関係式は「流速 ＝ 流量 ÷ 断面積」です。GPM を立方フィート毎秒に換算し（\(\times\, 0.133681 \div 60\)）、配管断面積（平方フィートで \(\pi \cdot (d/24)^{2}\)）で割ると、内径をインチで表したときに定数 0.4085 にまとまります。流速は内径の2乗に反比例するため、配管径を2倍にすると流速は4分の1に下がります。
計算例
内径2インチの配管に 50 GPM が流れる場合を考えてみましょう。
$$V = \frac{0.4085 \times 50}{2^{2}} = \frac{20.425}{4} = 5.106 \text{ ft/s}$$これは銅管や PEX 配管の給水ラインで推奨される一般的な範囲にしっかり収まっています。
よくある質問
流速はどのくらいで高すぎになりますか？ 給水管ではおおむね 8 ft/s を超えると、エロージョン・騒音・ウォーターハンマーの原因になりやすくなります。多くの設計者は 5〜7 ft/s を目安にしています。
呼び径と実内径のどちらを使うべきですか？ 必ず実際の内径を使ってください。「2インチ」の呼び径でも、内径は 2.000 インチとは異なることがよくあります。
水以外の流体にも使えますか？ 使えます。この流速計算は純粋に幾何学的なもので、流量と配管断面積のみに依存するため、あらゆる非圧縮性の液体に適用できます。
