配管の連続の式による出口流速計算機
入口の断面積が出口の2倍なら、2.5 m/sで入った液体は5 m/sで出ていきます。入口流速と断面積比を入れるだけで、縮小部や拡大部の流速を確認できます。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 入口速度
- 2.5
- 面積比
- 2
- 出口速度
- 5
この計算機は、体積流量の保存則を用いて、入口流速と断面積比から出口流速を求めます。定常かつ非圧縮性の流れでは、断面積と平均流速の積が2つの断面間で一定です。入口流速と、入口断面積を出口断面積で割った比を入力すると、対応する出口流速を返します。縮小管、拡大管、学習問題、概略設計、再現可能な自動計算の確認にご利用いただけます。
連続の式を断面積比で表す方法をご理解ください
配管内の定常な非圧縮性流れでは、入口の体積流量と出口の体積流量が等しくなります。比が1より大きい場合、出口は入口より狭く、出口流速は高くなります。比が0より大きく1より小さい場合、出口は広く、流速は低くなります。
比がちょうど1なら、断面積も流速も同じです。この比に単位はありませんが、比を作る2つの面積には同じ単位を使用する必要があります。そのため、計算結果の流速単位は入口流速と同じです。
この関係は保存則であり、配管系全体のモデルではありません。圧力、摩擦損失、ポンプ性能、乱流、密度変化、高低差は計算しません。定常・一次元・非圧縮性という仮定が妥当な場合にご使用ください。
圧縮性ガスや密度が変化する流れには、密度項を含む質量保存式が必要です。
有効な値を入力し、結果をご確認ください
面積比は必ず入口断面積を出口断面積で割って求め、逆にしないでください。たとえば、入口が 0.04 平方メートル、出口が 0.02 平方メートルなら比は 2 です。入口平均流速が 2.5 メートル毎秒なら、出口流速は 5 メートル毎秒です。
応答には検証済みの入力、計算結果、適用式が含まれるため、比の向きを確認できます。入口流速が0の場合も有効で、理想的な静止流体の出口流速は0です。実際の断面積は正でなければならないため、0以下の面積比は拒否されます。
単位変換は行いません。 先に無次元の面積比を求め、結果で維持したい単位の入口流速をそのまま入力してください。
工学計算では適用範囲を踏まえてご利用ください
面積比による計算は、レジューサー、ディフューザー、ノズル、ホース、ダクト、理想化した水路の簡易確認に役立ちます。設計者は詳細な水力解析の前に候補断面を比較でき、学習者は連続の式の問題を確認でき、ソフトウェア開発者は決定論的なテストデータを作成できます。比が 3 の縮小部では入口の3倍、比が 0.4 の拡大部では入口の四十パーセントの流速が予測されます。
この比例確認は、比を逆に入力した誤りの発見にも有効です。実際の設備では、さらに多くの条件が必要です。連続の式だけでは、ポンプが流量を維持できるか、圧力損失がどれほどか、キャビテーションが生じるか、仮定した速度分布が有効かは判断できません。
設計や安全の判断には、ベルヌーイ解析、損失係数、レイノルズ数、材料限界、適用規格も加えてください。測定値には、未補正の局所値ではなく断面平均流速をご使用ください。ブラウザー計算は端末内で実行されます。
活用例
配管の縮小部を確認する
既知の断面積比から、配管が狭くなったときの出口流速の上昇を見積もります。
流体力学の演習を検算する
授業、解答、実験準備、研修で使用する面積比形式の連続の式を確認します。
よくある質問
断面積比はどのように計算しますか？
入口断面積を出口断面積で割ってください。両方の面積には同じ単位をご使用ください。
出口流速の単位は何ですか？
面積比は無次元なので、出口流速には入口流速と同じ単位が使われます。
圧縮性ガス流にも使用できますか？
密度が大きく変化する場合は使用できません。圧縮性流れの質量保存には、本計算機が扱わない密度項が必要です。
断面積比が1より小さいとはどういう意味ですか？
出口が入口より広いことを意味し、流れは遅くなります。1より大きければ出口が狭く流れは速くなり、ちょうど1なら流速は変わりません。
圧力や摩擦損失も計算できますか？
できません。2つの断面の間で体積流量が保存されることだけを使います。圧力、摩擦損失、ポンプ性能、乱流、高低差には配管系全体の計算が必要です。
関連ツール
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
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/eng/continuity-velocity \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"inlet_velocity":2.5,"area_ratio":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/continuity-velocity", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"inlet_velocity": 2.5,
"area_ratio": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/continuity-velocity",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"inlet_velocity": 2.5,
"area_ratio": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/continuity-velocity", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"inlet_velocity":2.5,"area_ratio":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"inlet_velocity":2.5,"area_ratio":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/continuity-velocity", 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
{
"inlet_velocity": 2.5,
"area_ratio": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.continuity_velocity",
"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
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
連続の式を断面積比で表す方法をご理解ください
A_in × v_in = A_out × v_out を整理すると、v_out = v_in × (A_in / A_out) です。本計算機では、括弧内の値を area_ratio として直接入力します。
有効な値を入力し、結果をご確認ください
inlet_velocity には有限の0以上の数値を、area_ratio には有限の0より大きい数値を入力してください。未入力、数値でない文字列、NaN、Infinity、有限範囲を超える結果は invalid_input になります。
工学計算では適用範囲を踏まえてご利用ください
API は有効な1件につき $0.002 で、同じ決定論的ソルバーを使用し、外部データ、乱数、時刻に依存しません。
連携の活用例
再現可能な工学テストを作る
計算機、回帰テスト、概略設計向けに決定論的な構造化結果を生成します。
技術的な質問
どの連続の式を使用しますか。
定常な非圧縮性流れの A_in × v_in = A_out × v_out から導いた v_out = v_in × (A_in / A_out) を使用します。
API 計算の料金はいくらですか。
有効な API 項目1件は $0.002 です。ブラウザーでの単発計算は無料です。