配管内流速計算ツールとは？
このツールは、円形の配管の中を流れる流体の平均流速を求めるものです。体積流量（Q）と配管の内径（D）を入力すれば、流量・流速・断面積の連続の関係式を使って、流体がどのくらいの速さで流れているかを計算します。単位を揃えればどんな流体にも対応でき（SI単位）、配管設備・空調（HVAC）・灌漑・プロセスエンジニアリングなど幅広い分野で活用されています。
使い方
体積流量を立方メートル毎秒（m³/s）で、配管の内径をメートル（m）で入力してください。ツールが配管の断面積を計算し、流量をその断面積で割って、流速を毎秒メートル（m/s）で表示します。流量をリットル毎秒からm³/sに換算するには1000で割り、内径をミリメートルからメートルに換算するには同じく1000で割ります。
計算式の解説
基本となるのは連続の式です。\(v = \frac{Q}{A}\) で、円形配管の断面積は \(A = \frac{\pi}{4} \times D^2\) となります。これらを組み合わせると $$v = \frac{Q}{\frac{\pi}{4} \times D^2}$$ です。流速は内径の2乗に反比例するため、同じ流量なら、内径を半分にすると流速は4倍になります。
計算例
\(Q = 0.05 \ \text{m}^3/\text{s}\)、\(D = 0.1 \ \text{m}\) とします。断面積は $$\frac{\pi}{4} \times 0.1^2 = 0.0078539816 \ \text{m}^2$$ 流速 $$= \frac{0.05}{0.0078539816} \approx 6.366 \ \text{m/s}$$ つまり流体は毎秒およそ6.37メートルで流れていることになります。
よくある質問
摩擦や乱流は考慮されますか？ いいえ。一様流を前提とした平均（バルク）流速を求めるもので、配管断面の場所ごとに変わる実際の局所流速は考慮していません。
どの単位を使えばよいですか？ SI単位を使ってください。流量はm³/s、内径はメートルで入力すれば、流速はm/sで得られます。それ以外の単位はあらかじめ換算しておきましょう。
細い配管ほど流速が急上昇するのはなぜ？ 断面積は内径の2乗に比例するため、内径が小さいと断面積が大幅に小さくなり、同じ流量を流すには流速を速くせざるを得ないからです。
