配管流速計算機 | 流量と流速の計算

配管の流量計算方法

このツールは配管の内径と流体の流速から流量を求めます。内径をミリメートル、センチメートル、インチのいずれかで、流速をメートル毎秒またはフィート毎秒で入力すると、結果はm³/h、L/s、L/min、米ガロン毎分（GPM）で表示されます。流速が3 m/s（9.8 ft/s）を超えると警告も表示され、この値を超えると配管内で騒音や振動、内壁の摩耗が起きやすくなります。メートル法とヤード・ポンド法を切り替えると、主結果もm³/hとGPMの間で自動的に入れ替わり、もう一方の値は常に参考値として横に表示されます。

流量の計算式

流量は配管の断面積と、流体がその断面を通過する速さで決まります。断面積は内径の半分である半径から、A = π × r² で求めます。この断面積に流速を掛けると体積流量になります：Q = A × v。ミリメートル、センチメートル、インチで入力された内径はまずメートルに換算され（1インチ＝0.0254 m）、フィート毎秒で入力された流速もメートル毎秒に換算されます（1 ft/s＝0.3048 m/s）。つまり計算自体は常にSI単位で行われ、最後に指定した単位へ戻されます。

計算例

内径20 mmの配管に0.9 m/sで水が流れている場合を考えます。半径は0.01 mなので、断面積はπ × 0.01² ≈ 0.000314 m²です。この断面積に流速を掛けると流量は約0.000283 m³/sとなり、電卓では1.02 m³/h、0.28 L/s、4.48 GPMとして表示されます。同じ配管で流速が1.8 m/sに上がれば流量もちょうど2倍になります。断面積は変わらず、流量は流速に正比例するためです。

代表的な配管径ごとの流量

すべての結果の元になる式：

Q = A × v
A = π × (D / 2)²

下の表では流速を0.9 m/sに固定し、内径だけを変えています。配管のサイズが流量にどれだけ影響するかがわかります。