はじめに 燃料電池は、水素と酸素の化学反応を利用して電気を生み出すクリーンな電源です。しかし、理論上の最大電圧（理論電圧）と、実際に取り出せる電圧（実効電圧）は一致しません。 その理由は主に次の3つです： 内部抵抗（オーム損失）：電解質や電...

濃度過電圧とは 燃料電池の出力電圧は、理論電圧（約1.23 V）よりも低くなります。その要因のひとつが濃度過電圧（ηconc）です。 濃度過電圧は、反応ガスやイオンの供給が不足することで電極近傍の濃度が低下し、電極反応が進みにくくなるために生じます。...

活性化過電圧とは 燃料電池では、理論電圧（おおよそ1.23 V）よりも実際の電圧が低くなります。 その主な要因のひとつが活性化過電圧（ηact）です。 これは、電極での電気化学反応を進めるために必要な余分の電位差で、特に低電流密度領域で支配的になりま...

はじめに 流体工学や熱流体の計算では、温度や圧力によって変化する「密度」と「粘度」の値が必要になります。温度や圧力が標準状態でないと密度、粘度が簡単に調べられず面倒ですよね。本記事では 温度・圧力を入力すると密度・粘度を自動計算するツール ...

流体力学や伝熱計算を行うときに欠かせないのが、密度（ρ）と粘度（μ, ν） の値です。特にレイノルズ数の判定やポンプ動力の計算、配管設計では、物性値を正確に把握することが重要になります。 ここでは、代表的な液体・気体の密度と粘度を20℃・1気圧基準...

配管設計や流体システム設計では、圧損（圧力損失） の正確な見積もりが欠かせません。特に 直管摩擦損失 や 急拡大・急縮小・曲管（エルボ／ベンド）・オリフィス・入口・出口 などの局所的な損失は、損失係数K値 を用いて計算します。 この記事では、当...

出口圧損とは？ 配管から流体が流出する際、流線の乱れや急激な加速によって出口損失（出口圧損）が発生します。 圧損は以下の式で表されます。 \(\Delta P =K×\frac{1}{2} \rho v^2 \) ここで、 \(\Delta P：出口圧損（Pa）\) \(K：出口損失係数\) \(\rho...

入口圧損とは？ 配管に流体が流入する際、流線の乱れや急激な加速によって入口損失（入口圧損）が発生します。 圧損は以下の式で表されます。 \(\Delta P =K×\frac{1}{2} \rho v^2 \) ここで、 \(\Delta P：入口圧損（Pa）\) \(K：入口損失係数\) \(\rho：...

はじめに オリフィスは配管やダクトで流量を測定したり、流れを制御したりするためによく使われます。しかし、オリフィスを設置すると流体の流れが急激に絞られ、その後で膨張するため圧力損失（ΔP）が発生します。 この記事では、オリフィスで生じる圧損...

はじめに 配管設計において、「曲がり部分の圧損（局所損失）」は無視できない要素です。特にエルボ（直角曲がり）やベンド（なだらかな曲がり）の使用数が多いシステムでは、圧損が全体の流量制限やポンプ選定に影響します。 この記事では、エルボやベン...