液体配管の流速・圧損目安計算
液体配管の流量、管内径、配管長さ、密度、粘度、粗さから、平均流速、レイノルズ数、Darcy摩擦係数、圧力勾配、区間圧力損失を概算します。 配管サイズの一次確認、ポンプ揚程・ポンプ動力計算へ進む前の条件整理に使えます。
このページの流速目安と圧力勾配目安は、固定の推奨値ではなく入力値との比較用です。用途、管材、腐食・エロージョン、騒音、ポンプ余裕、社内基準に合わせて変更してください。
計算結果
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使用式
A = πD² / 4
u = Q / A
Re = ρuD / μ
ΔP / L = fD (ρu² / 2) / D
ΔP = (ΔP / L) L
- fD: Darcy摩擦係数。層流は64/Re、乱流はHaaland式で概算します。
- 圧力勾配は、Pa/m、kPa/m、kPa/100mの形で比較しやすく整理できます。
目安の使い方
流速や圧力勾配の目安は、配管サイズを決めるための絶対的な基準ではなく、条件を見直すきっかけとして使います。 結果が目安範囲から外れた場合は、すぐに不適合と判断せず、用途や流体条件と合わせて確認してください。
- 流速が高めの場合は、圧力損失、ポンプ動力、騒音、腐食、エロージョン、ウォーターハンマーのリスクを確認する。
- 流速が低めの場合は、沈降、滞留、温度むら、洗浄性、配管径の過大化を確認する。
- 圧力勾配が高めの場合は、管径、流量、配管長さ、粗さ、粘度、ポンプ余裕を見直す。
- 圧力勾配が低めでも、装置損失、弁・継手損失、高低差、吸込側NPSH条件を別途確認する。
- 初期設計では複数の管径候補で比較し、圧損、流速、設備費、運転費のバランスを見る。
注意事項
- この計算は、満管の液体配管を対象にした概算です。気体、二相流、スラリー、非ニュートン流体、部分充満流にはそのまま使えない場合があります。
- 流速目安や圧力勾配目安は、用途、管材、腐食、エロージョン、騒音、設計基準により変わります。ページ上の初期値を固定の推奨値として扱わないでください。
- ここで求める圧力損失は直管部の概算です。継手、弁、入口・出口、機器、フィルター、熱交換器などの損失は別途確認してください。
- ポンプ選定では、高低差、局所損失、運転範囲、NPSH、余裕率、メーカー資料も確認してください。
よくある質問
このページと配管圧力損失計算は何が違いますか？
このページは、流速、レイノルズ数、圧力勾配、圧損目安をまとめて一次確認するページです。より詳細に配管圧力損失を確認したい場合は、配管圧力損失計算や配管全揚程計算も確認してください。
流速目安は何m/sが正しいですか？
一律には決められません。水、薬液、粘性液、腐食性流体、樹脂管、金属管などで考え方が変わります。このページでは下限・上限を入力し、条件に対して高めか低めかを比較する形にしています。
圧力勾配目安の kPa/100m は何のために使いますか？
配管長さが異なる条件を比較しやすくするための目安です。区間全体の圧力損失だけでなく、単位長さあたりの圧力損失として確認すると、管径や流量の見直し判断がしやすくなります。
摩擦係数はどの式で計算していますか？
層流域は fD = 64/Re、乱流域はHaaland式でDarcy摩擦係数を概算しています。遷移域では誤差が大きくなりやすいため、実測値や安全側の確認を推奨します。