この計算ツールでできること
このツールは、円形の配管内を流れる流体の体積流量(Q)を計算します。配管の内径と平均流速を入力するだけで、流量を「立方メートル毎秒(m³/s)」「リットル毎秒(L/s)」「立方メートル毎時(m³/h)」の3つの単位で瞬時に確認できます。水をはじめとする非圧縮性流体に対応しており、機械・設備のエンジニア、配管工、空調(HVAC)設計者、学生など、世界中で幅広く活用されています。計算は単位系を統一したSI単位ベースなので、どの国の現場でもそのまま使えます。
計算式の解説
流量は、配管の断面積に平均流速を掛けた値で求められます。式は $$Q = \frac{\pi}{4} \cdot \left(\text{Diameter (m)}\right)^{2} \cdot \text{Velocity (m/s)}$$ です。\(\pi D^{2}/4\) は直径Dの円の面積を表します。この断面積に流速vを掛けることで、単位時間あたりに断面を通過する体積(=流量)が得られます。ポイントは単位をそろえること。Dをメートル(m)、vをメートル毎秒(m/s)で入力すれば、結果はそのままm³/sで得られます。
使い方
1. 配管の内径をメートル(m)で入力します(例:100mmの配管なら 0.1m)。 2. 平均流速をメートル毎秒(m/s)で入力します。 3. 算出された流量を読み取ります。あわせて、計算に使われた断面積も表示されます。
計算例
たとえば \(D = 0.1\,\text{m}\)、\(v = 2\,\text{m/s}\) の場合を考えてみましょう。断面積 $$\frac{\pi \times 0.1^{2}}{4} = \frac{3.14159 \times 0.01}{4} = 0.00785398\,\text{m}^{2}$$ となります。流量 $$Q = 0.00785398 \times 2 = 0.0157080\,\text{m}^{3}/\text{s}$$ これは 15.708L/s、約 56.55m³/h に相当します。
よくある質問(FAQ)
内径と外径、どちらを入力すればよいですか? 必ず内径(呼び径ではなく、実際に流体が通る内側の直径)を使ってください。流体が流れるのは配管の内側の断面だからです。
mm から m への換算方法は? ミリメートルを1000で割ります。50mmの配管なら 0.05m です。
摩擦や圧力損失は考慮されますか? いいえ。このツールは、与えられた流速に対する理論上の体積流量を算出するものです。摩擦損失を求めるには、ダルシー・ワイスバッハの式やヘーゼン・ウィリアムスの式といった別の計算手法が必要になります。