パラメータ設定
流体
入口径 D₁
100 mm
出口径 D₂
50 mm
入口圧力 P₁
200 kPa
入口流速 v₁
2.0 m/s
高度差 Δz (z₂−z₁)
0.0 m
正=出口が高い / 負=出口が低い
—
出口流速 v₂ [m/s]
—
出口圧力 P₂ [kPa]
—
流量 Q [L/s]
—
動圧 ½ρv₁² [Pa]
—
全水頭 H [m]
理論式
ベルヌーイの定理(流線に沿って保存):
$$P_1+\frac{1}{2}\rho v_1^2+\rho g z_1=P_2+\frac{1}{2}\rho v_2^2+\rho g z_2$$連続の式(非圧縮性流体):$A_1 v_1 = A_2 v_2$
よって出口流速:$v_2 = v_1 \dfrac{A_1}{A_2} = v_1\left(\dfrac{D_1}{D_2}\right)^2$
全水頭:$H = \dfrac{P}{\rho g} + \dfrac{v^2}{2g} + z$
CAE連携: ベンチュリメーター・オリフィス流量計の設計検証 / OpenFOAM・Fluent によるCFD解析前の理論値確認 / 配管系の圧力降下初期概算(摩擦損失は別途Darcy-Weisbach式で補正)。