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バルブ流量係数計算機

毎分20ガロンの水を4 psiの差圧で流すには、Cv 10のバルブが必要です。流量、差圧、比重を入力すると、メーカーのカタログで探すべき係数が分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

流量: 20
圧力損失: 4
比重: 1

結果

Cv: 10 Cv

このバルブ流量係数計算機は、測定または指定した毎分米ガロンの液体流量、ポンド毎平方インチで表した正の差圧、華氏六十度の水に対する流体の比重から、カタログのCvを復元します。エンジンは非圧縮の恒等式を逆にします。すなわちCvはQにGをΔPで割った平方根を掛けたものです。これは、華氏六十度の水がバルブを通って一psiの差圧を生じるときの毎分ガロン流量としてCvを定義する関係と同じです。水ではGが1なので、毎分二十ガロンで差圧が四psiならCvは十ちょうどになります。より重い塩水は同じ差圧と流量で必要な係数を上げ、より軽い炭化水素は下げます。

カタログCvとは何か、この計算機はどう復元するか

バルブ流量係数Cvは、米国慣用単位では、華氏六十度の水が、差圧一ポンド毎平方インチでバルブを通過する毎分米ガロン数として定義されます。製造者は本体サイズ、トリム、開度ごとにその定格を公表しますが、現場では必要な通過量と既知のステーション差圧から始めることが多く、与えられた定格が通す毎分ガロンではなく、指定すべきCvが必要です。

非圧縮液体の恒等式を逆にするのが日常のサイジング手順です。毎分ガロンの体積流量QはCvにΔPをGで割った平方根を掛けたものなので、CvはQにGをΔPで割った平方根を掛けたものになり、ΔPはバルブ前後の差圧（psi）、Gは華氏六十度の水に対する流体の比重です。

水ではGが1なので、CvはQをΔPの平方根で割ったものに帰着し、毎分二十ガロンで差圧が四psiならCvが十の弁が必要です。Gが1より大きい濃厚塩水のような重い液体は、より多くの質量を縮流部へ押し出す必要があるため同じ差圧と流量でも必要なCvを上げ、Gが1より小さい軽い炭化水素は下げます。

この計算機は、配管形状係数Fp、レイノルズ数係数FR、ISA-75やIEC 60534の液体圧力回復やチョーク流れ限界を入れずに、その教科書の逆式を評価します。据付条件の補正は、隣接継手、蒸気圧、回復係数FLが分かってから、制御弁サイジングの一式に属します。

Q、ΔP、Gが手元にあり、チョークしていない液体Cvが必要なときにこのページを使い、フラッシング、キャビテーション、二相の運転はこの恒等式の対象外として扱ってください。

設計・実験・ソフトウェアで流量からCvを復元する場面

プロセスと機械の技術者は、全紙のISA-75ワークシートを開く前に、既知のステーション差圧における必要な毎分ガロンをカタログ係数へ変換するために、液体Cv恒等式の逆を使います。Q、ΔP、Gからの第一近似Cvは、水・グリコール・軽質油向けのグローブ弁、ボール弁、バタフライ弁を寸法決めし、チョーク流れと配管形状の補正はそのデータが揃うまで省く点で正直です。

教育実験では測定GPMとマノメータ差圧からCvを復元し、隣接するレデューサが抵抗を加えると実据付弁が恒等式より大きなカタログ定格を要する理由を議論します。決定的な神託があれば、教員は商用サイジング一式なしで任意のQ、ΔP、Gの解答を作れます。

制御弁モジュールのソフトウェア試験は、水と非単位の比重について凍結した期待Cvを必要とし、水理ライブラリの再構成が逆にした平方根の式を黙って変えないようにします。水収支や静水圧試験で制御弁を見る現場では、液体が過冷却なら、測定した体積毎時間と上下流圧力をカタログCvに換算できます。

要求は小さく保ち、丸めたcvを試験に固定すれば、自前の弁サイジング解法器を立てずに宿題、LMSプラグイン、エッジワーカー向けの再現可能なバルブ係数が得られます。

活用例

必要なGPMからカタログ弁をサイジング

必要な液体通過量とステーション差圧を、水・グリコール・軽質油向けに指定するカタログCvへ変換し、全紙のISA-75ワークシートを開く前に寸法を決めます。

水理の宿題と実験の解答

任意のGPM、ΔP、比重に対して決定的なCvの答えを作り、学習者が逆にした平方根の恒等式をマノメータデータと照合できるようにします。

よくある質問

バルブ流量係数計算機はどの式を使いますか？

逆にした非圧縮のカタログ恒等式 Cv = Q · √(G / ΔP) です。Qは毎分米ガロン、ΔPはpsi、Gは60 °Fの水に対する流体の比重です。配管形状、レイノルズ、チョーク流れの係数は適用しません。

差圧と比重が正でなければならないのはなぜですか？

どちらも Cv = Q · √(G / ΔP) の平方根の下にあります。

Q、ΔP、G、Cvにはどの単位を使えばよいですか？

流量は毎分米ガロンです。差圧はpsi、比重は無次元（水 = 1）です。返すcvは米国慣用の係数（1 psiの水のGPM）です。

密度の高い液体ほどCvは大きくなりますか？

はい。流量と差圧が同じなら、濃い塩水のように水より重い液体では必要なCvが大きくなり、軽い炭化水素では小さくなります。水そのものの比重はちょうど1です。

チョーク流れや周りの継手の影響は含まれますか？

いいえ、含まれません。配管形状係数やレイノルズ数係数、ISA-75やIEC 60534による圧力回復やチョーク流れの限界は考慮しない教科書どおりの式です。これらの補正は、継手や蒸気圧が分かってからの本格的な選定で行います。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"flow_rate":20,"pressure_drop":4,"specific_gravity":1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "flow_rate": 20,
    "pressure_drop": 4,
    "specific_gravity": 1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "flow_rate": 20,
    "pressure_drop": 4,
    "specific_gravity": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"flow_rate":20,"pressure_drop":4,"specific_gravity":1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"flow_rate":20,"pressure_drop":4,"specific_gravity":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/valve-flow-coefficient", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "flow_rate": 20,
  "pressure_drop": 4,
  "specific_gravity": 1
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.valve_flow_coefficient",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

`max_abs_flow_rate`	1000000000000
`max_abs_pressure_drop`	1000000000000
`max_abs_specific_gravity`	1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

差圧または比重が正でないときはinvalid_inputとして拒否され、課金されません。成功したAPI呼び出しは$0.002です。

入力・単位・応答フィールドと無効値

カタログの液体式は前向きの駆動差圧に対して定義され、ΔPの平方根で割ると未定義または虚数になるためです。Gは平方根の下にあるため、比重も正でなければならず、非正のGはCvを未定義または虚数にします。流量は有限の非負数でなければならず、負のGPMは非物理的で、流量零はCv零になります。10^12を超える大きさは対応範囲外として拒否されます。検証失敗は課金されません。必須の有限数を3つ含むJSON本体を送ってください。flow_rateは毎分米ガロンの液体体積流量、pressure_dropは上流マイナス下流の差圧（psi）、specific_gravityは華氏六十度の水に対する流体の比重Gです。優先名はこれらの正規フィールドで、流量には別名Q、q、flow、gpm、volumetric_flow、flow_gpm、差圧には別名delta_p、dp、dP、pressure_diff、delta_p_psi、dp_psi、比重には別名sg、G、gf、fluid_sg、specific_gを受け付けるため、表計算や型付きフォームでも同じ契約を再利用できます。各値はJSONの数値でも、指数表記を含む十進文字列でもよく、真偽値・オブジェクト・配列・空文字・NaN・無限大は拒否されます。差圧は正でなければならず、零や負のΔPはinvalid_inputで失敗します。成功時は3入力を小数12桁に丸めてエコーし、さらにcv、unit Cv、公式文字列、method isa_liquid_cvを返します。平方根の恒等式を手で再導出せずにCIで同一のCvフィクスチャが必要なときは、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせてください。

設計・実験・ソフトウェアで流量からCvを復元する場面

実装は純粋なparseのtier Aなので、成功した呼び出しは公表の$0.002で、モデルトークンも外向き通信もなく、無効入力は残高を消費しません。

連携の活用例

制御弁ソフトウェアのフィクスチャ

水（G = 1）と非単位の比重について、チョークしていない液体Cvの期待値を単体試験に固定し、商用サイジングライブラリを埋め込まずに済みます。

技術的な質問

CvをKvに換算したり、CvからGPMを求めたりするのと何が違いますか？

このページは流量・差圧・比重からCvを復元します。Cv、Kv、Avの単位換算は別の変換器です。公表Cvから液体GPMを求めるのは逆の恒等式で、別の計算機です。

バルブ流量係数計算機の料金はいくらですか？

ブラウザのツールは無料です。API要求は成功した呼び出しごとに前払いKIT残高から$0.002を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

バルブ流量係数計算機

無料で実行

計算例

カタログCvとは何か、この計算機はどう復元するか

設計・実験・ソフトウェアで流量からCvを復元する場面

活用例

必要なGPMからカタログ弁をサイジング

水理の宿題と実験の解答

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

入力・単位・応答フィールドと無効値

設計・実験・ソフトウェアで流量からCvを復元する場面

連携の活用例

制御弁ソフトウェアのフィクスチャ

技術的な質問

ありがとう