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公式

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結果

推定水流量
1,666.08
リットル毎分(L/min)
流量(m³/s) 0.027768
流量(m³/h) 99.96
流速(m/s) 14.142
配管の断面積(m²) 0.001963

この計算ツールでできること

このツールは、駆動圧力と配管の内径をもとに、配管から流出する水(またはその他の流体)の体積流量を概算します。ベルヌーイ/トリチェリの理想式を用い、圧力エネルギーを運動エネルギーに変換して流出速度を求め、それに配管の断面積を掛け合わせて流量を算出します。

使い方

ゲージ圧をパスカル(Pa)、配管の内径をミリメートル(mm)、流体の密度をキログラム毎立方メートル(kg/m³)で入力します。常温の水であれば、密度はおよそ 1000 kg/m³ です。計算結果として、流量を「リットル毎分(L/min)」「立方メートル毎秒(m³/s)」「立方メートル毎時(m³/h)」の3通りで表示するほか、流速と配管の断面積も求められます。

計算式の解説

流出速度は、圧力エネルギーと運動エネルギーを等しいとおくことで導かれます: \(v = \sqrt{\frac{2P}{\rho}}\)。円形配管の断面積は \(A = \frac{\pi D^{2}}{4}\) です。速度に断面積を掛けると、体積流量 $$Q = A \cdot \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$$ が得られます。これはあくまで理想値であり、摩擦損失や継手による損失、粘性、流出係数などを考慮していません。そのため、実際の流量はこれより小さくなります。

Circle representing pipe cross-sectional area with diameter D and area formula relationship
The cross-sectional area A depends on the inner diameter D.
Cross-section of a pipe showing pressure pushing water through a circular area of diameter D, with flow exiting as a velocity arrow
Pressure P drives water through the pipe's circular cross-section (area A = πD²/4), producing flow velocity and rate Q.

計算例

\(P = 100{,}000\ \text{Pa}\)、\(D = 50\ \text{mm}\)、\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\) の場合:断面積 $$A = \frac{\pi \cdot (0.05)^{2}}{4} = 0.0019635\ \text{m}^2$$ 流速 $$v = \sqrt{\frac{2 \cdot 100000}{1000}} = \sqrt{200} \approx 14.142\ \text{m/s}$$ したがって流量 $$Q = 0.0019635 \times 14.142 \approx 0.02777\ \text{m}^3\text{/s}$$ となり、これはおよそ 1,666 L/min に相当します。

よくある質問

この値は正確ですか? いいえ。これは摩擦も粘性もないと仮定した理論上の上限値です。実用的な見積もりには、流出係数(一般に 0.6~0.9)を掛けて補正してください。

どの圧力を入力すればよいですか? 流れを生み出している圧力(ゲージ圧)を入力します。1 bar = 100,000 Pa、1 psi ≈ 6,895 Pa です。

水以外の流体にも使えますか? はい。その流体の密度を入力するだけで対応できます。物理の原理は同じです。

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