流体の直管部における圧力損失を簡単計算!【円形・長方形・台形に対応】

空調や換気設計に欠かせない「圧力損失」の計算。
このページでは、断面形状が円形・長方形・台形のダクトについて、オンラインで簡単に圧損計算ができるツールを提供しています。

目次

このツールでできること

  • 円形・長方形・台形の断面に対応
  • 流量、配管長、粗さを入力するだけ
  • 摩擦による圧力損失(管摩擦損失)を自動計算
  • 結果は Pa(パスカル)単位で表示
  • ツールはすべて無料・ブラウザ完結

圧力損失とは?

配管内を空気が流れる際、内壁との摩擦乱流などにより空気の圧力が下がる現象を「圧力損失」と呼びます。
これは、送風機の能力設計やエネルギー損失の評価に不可欠です。

圧損の全体像については下記をご参照ください。

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使用している計算式

圧力損失計算に用いる予測式

ダーシー・ワイスバッハの式に基づいて計算を行っています。

\(\Delta P = f \cdot \frac{L}{D_h} \cdot \frac{\rho v^2}{2}\)

  • \(\Delta P\):圧力損失 [Pa]
  • \(f\):摩擦係数(レイノルズ数と粗さから推定)
  • \(L\):配管の長さ [mm]
  • \(D_h\)​:水力直径 [mm](形状によって計算)
  • \(\rho\):流体密度 [kg/m³]
  • \(v\):流速 [m/s]

参考リンク

管摩擦係数の計算に用いる予測式

スワミー・ジェインの式に基づいて計算を行っています。

\(f = \left[ -1.8 \log_{10} \left( \frac{\varepsilon / D_h}{3.7} + \frac{6.9}{\mathrm{Re}} \right) \right]^{-2}\)

  • \(f\):摩擦係数
  • \(\varepsilon\):管表面粗さ[mm]
  • \(D_h \):水力直径[mm](形状によって計算)
  • \(Re \):レイノルズ数

形状ごとの水力直径計算

形状水力直径 \(D_h\) の式
円形\(D_h = d \)(直径)
長方形\(D_h = \frac{2ab}{a + b}\)
台形\(D_h = \frac{4A}{P}\) ※断面積\(A\)と周囲長\(P\)から計算

🛠 圧損計算ツール(円形・長方形・台形)

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