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フルード数計算機

流速2 m/s、水深1 m、地球の重力加速度9.81 m/s²なら、フルード数は0.6385508568で常流です。速度、重力、長さを入れて水路の流れを分類したり、船体模型を比べたりできます。ブラウザで無料で使えます。

無料
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登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

速度: 2
重力: 9.81
長さ: 1

結果

フルード数: 0.6385508568
Fr: 0.6385508568
領域の目安: subcritical

フルード数は自由表面流れにおける慣性力と重力を比較する、古典的な無次元群であり、開水路が常流か限界流か射流かを見分けるのに使われます。代表流速 V、重力加速度 g、水深や船体長さなどの長さスケール L が与えられると、定義は Fr が V を g と L の積の平方根で割ったものとなります。開水路の宿題を確認する学生、堰や減勢池を設計する水理技術者、船体相似を確かめる造船技術者、無次元流入を検証するシミュレーション著者は、いずれも同じ三量と再現可能な結果を必要とします。

Fr = V/√(gL) の意味と送るべき量

開水路水理学と造船では、フルード数は慣性効果と重力効果の比です。代表流速を重力加速度と長さスケールの積の平方根で割ったものです。速度は流量・断面平均・船体速度の代表値、重力は局所加速度で、地球上では通常 9.81 メートル毎秒毎秒ですが、他天体や減重力実験では一貫した任意の正値が使えます。

長さは自由表面問題を決める尺度で、矩形水路では水深、プリズム断面では水力水深、船舶では水線長です。検索意図は「フルード数計算」「Fr は V を平方根 g L で割る」「開水路の常流と射流」「船体相似」「跳水の確認」「速度・重力・長さからの無次元フルード」といった語句に集まります。

人々が欲しいのは、式があることの再掲だけではなく、ワークシートに留め、実験ノートに埋め込み、より大きなパイプラインへ渡せる数値です。単位は選んだ一貫系に合わせてください。メートル毎秒、メートル毎秒毎秒、メートルなら真に無次元の Fr になります。

根号内の次元を正直に保てば、一貫した任意の組が使えます。不一致な系を換算なしで混ぜないでください。1 未満は一般に常流（subcritical）、1 付近は限界流、1 超は射流（supercritical）と呼ばれ、土木の教科書の言葉です。

本計算機が入力を検証し Fr = V/√(gL) を適用する方法

有限数に解釈できる数値文字列は受け入れられ、フォームや CSV 風パイプラインが余分なキャストなしで値を渡せます。代表長さは厳密に正でなければなりません。g と L の積の平方根がこのモデルでは未定義または虚数になり、製品契約がその失敗を明示するためです。

重力も厳密に正で、根号内が正の実数になる必要があります。ゼロや負の g では定義が崩壊します。速度は非負でなければなりません。

静止流体は Fr がゼロとなり、妥当な常流結果ですが、負の速さはこの規約では代表流速ではありません。密度フルードや二層、砕波の分類器ではなく、複合水路や成層流れでの工学判断の代替にもなりません。単位換算サービス、サン・ブナン求解器、船舶抵抗表はありません。

既知の三量から得られる一定 g の理想 Fr です。

実務利用、制限、料金、提供チャネル

宿題採点、開水路実験の確認、余水路が射流かの大まかな見立て、浅水流シミュレーションの無次元入力の健全性確認など、すぐ Fr が V を平方根 g L で割ったものかを見たいときはブラウザツールをご利用ください。検証失敗は残高を消費しません。単位は一貫して選んでください。

速度がメートル毎秒、重力がメートル毎秒毎秒、長さがメートルなら、Fr は無次元で教科書比較に使えます。結果は完全に決定的です。言語モデルも外部の流体物性サービスも乱数もなく、継続的インテグレーションや再現可能な教材に固定して安全です。

活用例

水理試験用の決定的フィクスチャ

単体テストや対話型サイエンスデモを種付けするパイプラインは、各言語でフルード演算を再実装せず純粋な Fr=V/√(gL) オラクルを呼べます。

常流・射流の素早いスケッチ

技術者と教育者が、完全な CFD スタックを立ち上げずに、構造化された Fr と緩やかな流況ヒントを堰・余水路・船体相似のスケッチに使えます。

よくある質問

代表長さがゼロや負だとどうなりますか？

正でない長さは sqrt(g L) を未定義または虚数にするため、エンジンは拒否し呼び出しを課金しません。

どの単位を使うべきで、なぜ重力が入力なのですか？

一貫した任意の組が使えます。SI が一般的です：m/s、m/s²、m。重力を入力にしているのは、地球の 9.81、他惑星、減 g 実験が一つの契約を共有するためです。換算なしで不一致な単位を混ぜると無意味な数になり、真の無次元 Fr にはなりません。

フルード数が1より小さい、または大きいとはどういう意味ですか？

1未満は常流、1付近は限界流、1を超えると射流と呼びます。堰や余水吐き、跳水を検討するときに、多くの土木工学の教科書で使われる言い方です。

代表長さには何を入れればよいですか？

自由水面の問題を決める長さを入れます。長方形水路なら水深、ほかの断面なら水理水深、船体を比べるなら喫水線の長さを使います。

流速がゼロでも計算できますか？

はい。静止した水ではフルード数はゼロになり、常流として扱われます。負の流速は、向きではなく代表的な流れの速さを表す値なので受け付けません。

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/froude-number

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/froude-number \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"velocity":2,"gravity":9.81,"length":1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/froude-number", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "velocity": 2,
    "gravity": 9.81,
    "length": 1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/froude-number",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "velocity": 2,
    "gravity": 9.81,
    "length": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/froude-number", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"velocity":2,"gravity":9.81,"length":1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"velocity":2,"gravity":9.81,"length":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/froude-number", 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

{
  "velocity": 2,
  "gravity": 9.81,
  "length": 1
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.froude_number",
  "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。

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

本機能は速度を重力と長さの積の平方根で割り、正でない代表長さを明確な invalid_input で拒否し、Fr・入力のエコー・式・手法・緩やかな流況ヒントを含む構造化 JSON を返します。

Fr = V/√(gL) の意味と送るべき量

velocity、gravity、length、froude_number、Fr、formula、method、regime_hint を JSON で返すと、メモへの貼り付け、自動テストでの差分、言語をまたいだ再利用が容易になります。

本計算機が入力を検証し Fr = V/√(gL) を適用する方法

必須フィールド velocity、gravity、length を含む JSON 本体を送ってください。各フィールドは有限でなければなりません。欠落、空文字、非数値テキスト、NaN、Infinity は結果を返す前に invalid_input で即失敗し、検証失敗は課金されません。エイリアスも対応します。velocity には v、speed、flow_velocity；gravity には g、gravitational_acceleration；length には L、characteristic_length、depth。ゼロや負の長さは常に invalid_input として拒否されます。検証後、エンジンは重力と長さの積の平方根を求め、速度をその分母で割り、安定した小数精度に丸め、同じ入力が JavaScript エンジン間で常に同じ JSON になるようにします。緩やかな regime_hint は自由表面の一般的な帯域—1 未満を常流、1 付近を限界流、1 超を射流—を教育上の便宜として付します。同じ純粋関数が無料のブラウザツールと API 経路を動かします。

実務利用、制限、料金、提供チャネル

スクリプト、教材プラットフォーム、実験ノートパイプライン、水理補助が、単一契約の下で多数の速度–重力–長さタプルに対し安定した JSON を必要とするときは API をご利用ください。成功した各リクエストは $0.002 の課金項目です。同じ三入力は常に同じ froude_number、同じ Fr エイリアス、同じ式と手法ラベルを返します。実装は純粋な解析の段階 A のため、成功した各呼び出しは公開された基本料金 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。

連携の活用例

宿題と開水路実験の確認

学生と採点者が速度・重力・水深から無次元 Fr を確認し、代表長さがゼロ・負、またはフィールド欠落を明確に拒否します。

技術的な質問

このツールでフルード数をどう計算しますか？

velocity、gravity、length を含む JSON を送ってください（例：V=2、g=9.81、L=1）。応答には froude_number（と Fr）、formula Fr=V/√(gL)、緩やかな regime_hint が含まれます。

Fr は regime_hint フィールドと同じですか？

いいえ。froude_number は正確な無次元値です。regime_hint は教育用の自由表面帯域（常流／限界流／射流）にすぎず、完全な流況分類器ではありません。

フルード数計算機は無料ですか？

ブラウザツールはお使いの端末上で無料です。API 呼び出しは成功項目ごとに $0.002 の前払い KIT 残高を使用し、検証失敗は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

フルード数計算機

無料で実行

計算例

Fr = V/√(gL) の意味と送るべき量

本計算機が入力を検証し Fr = V/√(gL) を適用する方法

実務利用、制限、料金、提供チャネル

活用例

水理試験用の決定的フィクスチャ

常流・射流の素早いスケッチ

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

エラー

技術的な注記

Fr = V/√(gL) の意味と送るべき量

本計算機が入力を検証し Fr = V/√(gL) を適用する方法

実務利用、制限、料金、提供チャネル

連携の活用例

宿題と開水路実験の確認

技術的な質問

ありがとう