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オリフィス吐出量計算

面積0.01 m²、流量係数0.61、ヘッド2 mなら、鋭縁オリフィスの流量は約0.0382 m³/sです。係数を掛ける前の理論流量も並べて表示されるので、どれだけ減るかが一目で分かります。ブラウザで無料で使えます。

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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

面積: 0.01
流量係数: 0.61
水頭: 2

結果

重力: 9.80665
理想速度: 6.2631142413
理論流量: 0.0626311424
流出量: 0.0382049969

鋭縁オリフィスは、既知の自由水面ヘッドのもとで液体を計量または排出する薄板開口です。教科書のオリフィス流量式は、体積吐出量 Q を流量係数 Cd と幾何開口面積 A と重力加速度の 2 倍とヘッドの積の平方根の積として与えます。この計算機はそれら 3 量と任意の重力を受け取り、理想噴流速度、理論吐出量 A·√(2gh)、Cd 補正後の実吐出量を、体積/時間の整合単位で返します。プラント技術者は板厚や配管計画を決める前に、タンク排水・校正オリフィス・緊急リリーフ開口を寸法決めします。学生は流体力学実験室と同じ恒等式で宿題を照合します。

オリフィス流量式と Cd が実際にまとめているもの

鋭縁オリフィスを通る吐出は、噴流が穴を出る速さだけを求める問題ではありません。トリチェリの定理はなお理想速度 v を 2 g h の平方根として与え、それは落下距離 h を自由落下した液滴が達する速さと同じです。しかし体積流量は、穿孔した穴ではなく、噴流が実際に占める面積にその速さを掛けたものです。

鋭い薄板の直後では流線が角を曲がれないため、噴流は幾何開口より小さい縮流部（ベナ・コントラクタ）へ収縮します。縮流係数 Cc は縮流部面積と A の比であり、速度係数 Cv は √(2gh) をわずかに下回らせる粘性と入口損失を表します。

その積が流量係数 Cd すなわち Cc と Cv の積で、大気へ放出する大きな上流タンク付きの薄い鋭縁円形オリフィスではおおむね 0.61 です。したがって実用式は Q が Cd A √(2gh) です。

本計算機は理論吐出量 Qt（Cd が 1 の理想、A √(2gh)）と実吐出量 Q（それに Cd を掛けた値）、および理想速度を返すので、別ツールなしで係数が体積流量をどれだけ減らすかを確認できます。ヘッド h は自由水面からオリフィス中心線まで鉛直に測ります。重力は h の長さ単位と揃えてください。

h がメートルなら約 9.80665 m/s²、フィートなら 32.174 ft/s² です。ヘッドが零なら吐出も正しく零です。負のヘッドは開口より上の自由水面を表さないため拒否されます。

モデルは非圧縮液体、噴流と同じ周囲圧に開いた自由水面、大きなタンクでの接近速度の無視を仮定します。タンク水位低下の時間積分、圧縮性ガスオリフィス、自前実験室の校正メータ係数の代替は行いません。

オリフィス流量の計算が役立つ場面

プロセスと水の技術者は、管径・排水時間・リリーフ経路を決める前に、タンク底オリフィス、側板、校正穴から出る液量を見積もります。大学の流体力学と試験生成器は、理想速度と Cd なしの理論吐出も返す、Q が Cd A √(2gh) である決定的な基準を必要とし、学生がヘッド零の浮動小数点端を再実装しなくて済みます。

オリフィス吐出量計算、鋭縁オリフィス、Cd A 平方根 2gh、タンクオリフィス吐出で順位を争うコンテンツサイトは、有料自動化経路とバイト単位で一致する無料の実働ツールから恩恵を受けます。この着陆ページはノズル出口速度のページではありません。検索意図はオリフィスを通る体積吐出であり、噴流速度だけではありません。

不正入力は課金されません。要求を小さく保ち、丸めた discharge 欄を試験に固定すれば、完全な水理解法器を立てずに LMS プラグイン、エッジワーカー、プラント表計算向けの再現可能なオリフィス流量が得られます。

活用例

タンク排水とリリーフオリフィスの寸法決め

実測した自由水面ヘッド、板面積、鋭縁 Cd から体積吐出を求め、排水径や緊急リリーフ開口を選ぶ前に使います。

校正オリフィスと一次メータ

理論吐出 A·√(2gh) を固定し、薄板オリフィスのカタログまたは測定 Cd を試運転表と CI 確認に適用します。

よくある質問

面積・Cd・ヘッドからオリフィス吐出を求めるには？

吐出は Q = Cd·A·√(2gh) です。任意の重力の既定は 9.80665 です。

面積・ヘッド・重力にはどの単位を使えばよいですか？

整合した組なら何でも構いません。平方メートルとメートルと m/s²、または平方フィートとフィートと ft/s² です。吐出はその系の体積毎時間になります。

鋭縁オリフィスの代表的な流量係数はいくつですか？

大きなタンクから大気へ流れ出る薄い鋭縁の円形オリフィスなら、約0.61です。縮流係数と速度係数の積で、丸みのある開口や短管では大きくなります。

実際の流量が理論流量より小さいのはなぜですか？

噴流が板のすぐ下流で穴より細い縮流部に絞られ、摩擦でわずかに減速するためです。例では、理論流量に係数0.61を掛けて約0.0382 m³/sになります。

タンクが空になるまでの時間も分かりますか？

いいえ、計算するのはある一つのヘッドでの流量だけです。排水時間を求めるには、水位の低下に合わせてこの流量とタンクの平面積を組み合わせてください。気体のオリフィスも扱いません。

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/eng/orifice-flow

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/orifice-flow \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"area":0.01,"discharge_coefficient":0.61,"head":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/orifice-flow", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "area": 0.01,
    "discharge_coefficient": 0.61,
    "head": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/orifice-flow",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "area": 0.01,
    "discharge_coefficient": 0.61,
    "head": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/orifice-flow", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"area":0.01,"discharge_coefficient":0.61,"head":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"area":0.01,"discharge_coefficient":0.61,"head":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/orifice-flow", 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

{
  "area": 0.01,
  "discharge_coefficient": 0.61,
  "head": 2
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.orifice_flow",
  "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

面積欠落、非正の係数、負のヘッド、非正の重力などの不正入力は invalid_input で失敗し、課金されません。

入力契約、応答欄、単位、誤りの扱い

Cd は正かつ 2 以下とし、鋭い薄板の約 0.61 からよく丸めた開口や短管オリフィスまでの通常の工学値を、異常な増幅なしにカバーします。数値は安定した goldens と自動化のため小数 12 桁に丸めます。例として area 0.01、Cd 0.61、head 2、既定 g では、面積が平方メートルでヘッドがメートルなら吐出はおよそ 0.0382 立方メートル毎秒です。√(2 × 9.80665 × 2) が √39.2266 で、0.61 と 0.01 とその速さの積が報告される Q です。のちに低下時間を求めるなら、ご自身のタンク平面積と吐出を組み合わせてください。本能力はオリフィス流量式だけを解きます。POST で JSON 本体に、必須の有限数を 3 つ送ってください。area は正の幾何開口、discharge_coefficient は無次元の Cd、head はオリフィス中心線より上の非負の上流液面高さです。面積の別名は A、orifice_area、opening_area です。流量係数の別名は cd、Cd、C_d、coefficient_of_discharge です。ヘッドの別名は h、liquid_head、water_head、orifice_head です。任意の重力（別名 g、g_accel、gravitational_acceleration）の既定は 9.80665 で、指定する場合は厳密に正でなければなりません。欄は JSON 数値でも数値文字列でも構いません。area、discharge_coefficient、head の欠落、非有限値、非正の面積または Cd、負の head、非正の重力は、問題を名指しする invalid_input で失敗し、課金されません。成功時は area、discharge_coefficient、head、gravity を（丸めて）エコーし、ideal_velocity を √(2gh)、theoretical_discharge をその速さに A を掛けた値、discharge を theoretical_discharge に Cd を掛けた値、式文字列、method を orifice_flow、短い可読メッセージとして返します。

オリフィス吐出 API が役立つ場面

薄板オリフィスメータを一次確認に使う計装グループは、theoretical_discharge を固定してから測定 Cd を適用でき、表計算ごとに √(2gh) を手書きする必要がありません。実装は純 parse の tier A のため、成功した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通信もありません。

連携の活用例

宿題と流体力学実験

教科書問題と計量タンク実験で Q = Cd·A·√(2gh) を、無料ブラウザウィジェットと同じ純関数モジュールで照合します。

技術的な質問

鋭縁オリフィスの典型的な流量係数は？

大きなタンクから大気へ放出する薄い鋭縁円形オリフィスは、通例 Cd = 0.61 前後です。丸みのある開口や短管はより高い Cd になります。

ノズル出口速度の計算機と何が違いますか？

トリチェリは噴流速度 √(2gh) を与えます。本ツールはその速さに面積と Cd を掛け、体積吐出 Q と Cd = 1 の理論吐出を返します。

オリフィス吐出量計算機の料金は？

ブラウザツールは無料です。API 要求は成功した呼び出しごとに KIT の前払い残高から $0.002 です。不正入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →