質量流量とは？
質量流量（ṁ、英語では「エムドット」と読みます）とは、ある断面を単位時間あたりに通過する質量のことで、単位はキログラム毎秒（kg/s）で表します。流体力学や熱力学、空調（HVAC）設計、配管システム、ロケット推進など、幅広い分野で基礎となる重要な物理量です。この計算ツールでは、連続の式に基づく関係式 \(\dot{m} = \rho \cdot A \cdot V\) を用いて、配管やダクト内を毎秒どれだけの質量の流体が流れているかを求めます。
このツールの使い方
入力する値は次の3つです。流体の密度（ρ、単位：キログラム毎立方メートル）、配管やダクトの断面積（A、単位：平方メートル）、そして平均流速（V、単位：メートル毎秒）。これらを掛け合わせることで質量流量を kg/s で算出します。さらに、おまけとして体積流量（\(Q = A \cdot V\)）も m³/s で表示します。
計算式の解説
基本となる式は次のとおりです。
$$\dot{m} = \text{Density } \rho \times \text{Area } A \times \text{Velocity } V$$密度（ρ）は、流体1立方メートルあたりにどれだけの質量が含まれているかを表します。\(A \cdot V\) は、ある点を毎秒通過する流体の体積（つまり体積流量 Q）を示します。「毎秒の体積」に「体積あたりの質量」を掛けることで、「毎秒の質量」が得られるわけです。非圧縮性の定常流では、この積は流線に沿って一定に保たれます。これがまさに連続の式の考え方です。
計算例
水（ρ = 1000 kg/m³）が、断面積 0.05 m² の配管を流速 2 m/s で流れているとします。このとき
$$\dot{m} = 1000 \times 0.05 \times 2 = 100 \text{ kg/s}$$となり、体積流量は \(Q = 0.05 \times 2 = 0.1\) m³/s です。つまり、毎秒 100 キログラムの水がこの配管を通過していることになります。
よくある質問（FAQ）
どの単位を使えばよいですか？ 質量流量を kg/s で得るには、SI単位を使ってください。密度は kg/m³、断面積は m²、流速は m/s です。
円形配管の断面積はどう求めますか？ \(A = \pi \cdot r^2\)（r は内半径、単位：メートル）で求めます。直径 d の配管なら \(A = \pi \cdot d^2 / 4\) です。
気体にも使えますか？ はい、使えます。ただし、その温度・圧力における気体の密度を用いてください。圧縮性流れでは密度が流れに沿って変化することがあるため、対象とする断面での局所的な値を使うことが大切です。
