この計算ツールでできること
このツールは、毎分ガロン（GPM）で表した体積流量と、インチ単位の配管内径から、円管内を流れる水の平均流速を求めます。流速の単位は毎秒フィート（ft/s）で、これは米国の配管・かんがい・空調（HVAC）の配管サイズ選定で標準的に使われる単位です。GPMやインチ、ft/sはいずれもヤード・ポンド法に基づく米国仕様の単位であり、メートル法を用いる日本の設計現場とは扱う単位系が異なる点にご注意ください。海外（特に米国）の規格に基づく配管計算を行う際にお役立てください。
使い方
流量をGPMで、配管の内径（呼び径ではなく実際の内径）をインチで入力すると、流速が表示されます。管厚の分だけ流路面積が小さくなるため、必ず実際の内径を使ってください。設計上の目安としては、騒音・浸食（エロージョン）・ウォーターハンマーを抑えるために、流速を約5〜8 ft/s以下に保つのが一般的です。
計算式の解説
基本となるのは \( v = Q / A \) という関係式です。円の流路面積は \( A = \pi D^{2}/4 \) で表されます。GPMを毎秒立方フィートに、インチをフィートに換算すると、これらの定数がまとまって1つの係数になります。
$$v\ (\text{ft/s}) = 0.4085 \times \frac{\text{GPM}}{D^{2}}$$ ここで D はインチ単位の内径です。面積は直径の2乗に比例するため、同じ流量なら直径を2倍にすると流速は4分の1になります。
計算例
内径1インチの配管に10 GPMの水を流す場合、$$v = 0.4085 \times \frac{10}{1^{2}} = 4.085\ \text{ft/s}$$ となります。もし内径が2インチであれば、$$v = 0.4085 \times \frac{10}{4} = 1.02\ \text{ft/s}$$ です。
よくある質問
呼び径と実内径、どちらを使えばよいですか？ 実際の内径を使ってください。呼び径（例：「1インチ」）は、材質やスケジュール（管厚区分）によって実際の内径と異なることがよくあります。
どのくらいの流速だと速すぎますか？ 多くの規格では、浸食や騒音を抑えるため、冷水で5〜8 ft/s以下、温水ではそれより低く保つことが推奨されています。
摩擦損失も考慮されますか？ いいえ。このツールは流速のみを求めます。摩擦（圧力）損失を求めるには、ヘーゼン・ウィリアムスの式やダルシー・ワイスバッハの式が必要です。
