COMPRESSIBLE FLOW
チョーク流・臨界流量計算
気体がオリフィスやノズルを通過するときのチョーク流・非チョーク流を判定し、質量流量または必要等価穴径を概算します。
理想気体・等エントロピー流れ・流出係数Cdによる一次確認です。安全弁・リリーフ弁の認証計算や最終選定には使わないでください。
FLOW STATE
結果の読み方
- 圧力比
P2/P1が臨界圧力比以下になると、理想気体モデルではチョーク流として扱います。 - チョーク流では、同じ上流圧力・温度・穴径で下流圧力だけを下げても、質量流量はほぼ増えない目安になります。
- 非チョーク流では、下流圧力や圧力比が流量に影響します。
- Nm³/h や NL/min は 0℃・101.325 kPa(abs) の基準状態流量として表示しています。
FORMULA
使用式
r_crit = (2 / (k + 1))^(k / (k - 1))
チョーク流:
m_dot = Cd A P1 sqrt(k / (R T1) × (2 / (k + 1))^((k + 1) / (k - 1)))
非チョーク流:
m_dot = Cd A P1 sqrt(2k / (R T1(k - 1)) × ((P2/P1)^(2/k) - (P2/P1)^((k+1)/k)))
Q_N = m_dot R T_N / P_N
LIMITS
この計算で扱わないこと
- ゲージ圧と絶対圧を混同すると、圧力比と流量が大きくずれます。
- 液体オリフィスの式を気体にそのまま使うと、圧縮性やチョーク流の影響を見落とします。
- 実ガス性、配管入口損失、二相流、凝縮、温度変化、バルブ形状はこの計算には含めません。
- 安全弁・リリーフ弁の選定、法規・規格適合の確認には使えません。
よくある質問
チョーク流とは何ですか？
気体流れが音速条件に達し、下流圧力を下げても質量流量が増えにくくなる状態の目安です。
臨界圧力比とは何ですか？
チョーク流になるかどうかを判断する圧力比の目安です。空気では約0.528です。
ゲージ圧と絶対圧のどちらを入力しますか？
どちらでも入力できますが、計算では絶対圧に換算します。大気圧の設定も確認してください。
エアブローや空気漏れ計算とはどう使い分けますか？
このページは一般的な気体オリフィス・ノズル流量の目安です。年間電気代や漏れ損失まで見たい場合は専用ページを使ってください。
安全弁の選定に使えますか？
使えません。安全弁・リリーフ弁は規格、認証、メーカー計算、流体条件を含めて別途確認してください。