配管摩擦損失計算機
ダルシー・ワイスバッハの式を用いて、あらゆる流体の配管抵抗(圧力損失)を計算します。
ダルシー・ワイスバッハの式による圧力損失計算
流体が配管内を流れる際、摩擦によってエネルギーが失われます。これを定量的に計算するための最も汎用的な式が「ダルシー・ワイスバッハの式(Darcy-Weisbach Equation)」です。この式は、水だけでなく、油やガスなどあらゆる流体に適用可能です。
計算式
$$ h_f = \lambda \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g} $$
ここで:
- $h_f$:損失水頭(m) - 失われたエネルギーを液柱の高さで表したもの
- $\lambda$ (または $f$):管摩擦係数(無次元)
- $L$:配管長さ(m)
- $D$:配管内径(m)
- $v$:流速(m/s)
- $g$:重力加速度(約 $9.80665 \, m/s^2$)
圧力損失 ($\Delta P$) への変換
損失水頭 $h_f$ から実際の圧力降下 $\Delta P$ (Pa) を求めるには、流体の密度 $\rho$ (kg/m³) と重力加速度 $g$ を掛け合わせます。
$$ \Delta P = \rho g h_f $$
この計算機の活用法
このツールは、ポンプの選定や配管サイズの決定、プロセス設計において役立ちます。例えば、配管を細くしてコストを下げると流速が上がり、圧力損失が二乗で増加するため、より大きなポンプ動力が必要になります。このツールを使って最適なバランスを見つけることができます。
※水配管専用のより簡易な計算(ヘーゼン・ウィリアムス式)をお探しの場合は、当サイトの配管摩擦損失計算機(水用)をご利用ください。