ポアズイユの法則計算機

ポアズイユの法則は、長い直円管を流れる非圧縮性ニュートン流体の定常層流を表します。体積流量は Q = π ΔP r⁴ / (8 μ L) で、ΔP は圧力差、r は管の内半径、μ は粘度、L は管の長さです。SI 単位を使うため、流量は立方メートル毎秒になります。平均流速は v = Q / (π r²) から求まり、毎秒通過する体積を管の断面積で割ったものです。 半径は四乗で効くため、とりわけ影響が大きい量です。他の値が一定なら、半径を二倍にすると予測流量は十六倍になります。圧力差には流量が比例し、粘度と長さには反比例します。この感度の高さから、毛細管系、実験用チューブ、潤滑配管、医療の流動モデル、マイクロ流体流路では正確な内径測定が重要です。小さな半径の誤差が、はるかに大きな流量誤差につながります。 この法則には厳しい前提があります。流れは十分に発達した層流で、管は直径より十分長く、壁は剛体かつ滑りなしで、流体物性はほぼ一定である必要があります。レイノルズ数は Re = ρvD / μ で計算し、ρ は密度、D は半径の二倍に等しい直径です。およそ 2300 未満なら一般に管内層流と判断され、それを超えると遷移領域に入り、乱流モデルが必要になります。入口効果、曲がり、継手、粗さ、脈動、圧縮性、非ニュートン性によっても実測流量は理想予測からずれます。 粘度はパスカル秒で入力してください。センチポアズは先に換算する必要があり、一センチポアズは 0.001 パスカル秒です。圧力差は入力した長さの入口圧力から出口圧力を引いた値です。外半径ではなく内半径を使用します。結果は学習、予備設計、比較、実験の確認に役立ちますが、安全に関わる配管設計では継手損失を含め、適用される工学規格に従ってください。計算流量を採用する前に、必ずレイノルズ数が層流の仮定を支持することを確認してください。