パラメータ設定
流体
管内径 D
100 mm
管長さ L
50.0 m
流速 v
2.0 m/s
粗さ ε
0.046 mm
鋼管:0.046 / 鋳鉄:0.26 / PVC:0.0015 mm
継手・弁(K係数法)
摩擦係数法
—
レイノルズ数 Re
—
摩擦係数 f
— kPa
主損失 ΔP_major
— kPa
副損失 ΔP_minor
— kPa
全圧損失 ΔP_total
— Pa
速度水頭 ρv²/2
— L/min
体積流量 Q
— kW
ポンプ動力(η=0.75)
ムーディ線図(運転点●)
管長方向の圧力分布
理論メモ
Darcy-Weisbach式:
$$\Delta P_{major} = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{\rho v^2}{2}$$
Colebrook-White(乱流域):
$$\frac{1}{\sqrt{f}} = -2\log\!\left(\frac{\varepsilon}{3.7D} + \frac{2.51}{Re\sqrt{f}}\right)$$
副損失(K係数法):
$$\Delta P_{minor} = \sum K_i \cdot \frac{\rho v^2}{2}$$
レイノルズ数: $Re = vD/\nu$ (層流 Re<2300、遷移域 2300–4000、乱流 Re>4000)
実務ヒント: 配管設計では流速の目安として液体2–3 m/s、気体15–25 m/sが一般的。
高粘度油ではRe<2300の層流になりやすく、f = 64/Re のHagen-Poiseuille式が適用される。
本ツールのColebrook-White反復は収束判定Δf < 1×10⁻⁸で最大50回反復。