配管を気体が流れる際の圧力損失の計算式です。

気体が滑らかな円管を流れた場合の圧力計算の方法と計算表を示しました。使い方は簡単で、必要なパラメータを入力した後に”calculation”ボタンを押すだけです。ここでは分子量と温度・圧力を与えて密度を計算し、それを使って圧力損失を求めています。流量などを変更したい場合には"reset"として再度入力して下さい。Tabキーを使えば順番に入力枠に移動します

円管内の圧力損失

圧力損失の計算式

Darcy-Weisbachの式で円管内の圧力損失⊿Pを計算します。
ここで、Lは配管長さ[m]、Dは管内径[m]、ρは流体密度[kg/m3]、uは流速[m/s]、λはDarcyの摩擦損失係数[-]、f はFanningの摩擦係数[-]で、λ=4f の関係にあります。

⊿P=λ*L/D*ρu^2/2 = 4f*L/D*ρu^2/2

気体の場合の圧力損失

以下に示す計算表では、気体流量Q[Nm3/h]、上流圧圧力UpPres[kPa]、温度T[deg.C]、気体の分子量MW[-]、気体の粘度Viscosity[cP or mPa/s]、配管内径Dia[mm]、配管長さLength[m]を与えることで、気体の密度(理想気体)を計算して圧力損失を計算します。この計算の対象は滑らかな円管ですので、円管内面の粗さは0.0mmに等しいとしています。実際の設計では粗さ(代表値0.045mm)を考慮して、下記の計算値の1.5~2倍程度の余裕を見るべきです。
pressure drop calculation for gas

変数 項目 単位 数値
Q 流量 Nm3/h
UpPres 上流圧力 KPa(abs)
T 温度
MW 分子量 -
Viscosity 粘度 cP
Dia 配管内径 mm
Length 配管長さ m
計算結果
Vel 速度 m/sec
Re Re数 -
f 摩擦係数 -
Dp 圧損 kPa
DownPres 下流圧力 kPa(abs)


使い方

Q(流量)、UpPres(上流圧圧力)、T(温度)、MW(分子量)、Viscosity(粘度)
Dia(配管内径)およびLength(配管長さ)の数値欄に入力し、"calculation"ボタンをクリックすれば、
速度、Re数、摩擦係数、圧力損失および下流圧力の計算結果が表示されます。

一部の数値を変更してやり直す場合には、再入力後に
"calculation"ボタンをクリックして再計算して下さい。

注意事項

(1)圧力の単位はkPaです。大気圧は101.3kPaに相当します。
(2)摩擦係数はRe数などから計算しています。Reの適用範囲は4,000~100,000,000です。