| 気体データ | 液体データ | ||
|---|---|---|---|
| 1 | 空気（化学式：−、分子量：28.95） | 1 | 水（化学式：H2O、分子量：18.02） |
| 2 | 酸素（O2、32） | 2 | 海水（−、−） |
| 3 | 窒素（N2、28.01） | 3 | 50%エチレングリコール水溶液（−、−） |
| 4 | 水素（H2、2.02） | 4 | シリコンオイル（−、−） |
| 5 | ヘリウム（He、4） | 5 | メタノール（CH3OH、32.04） |
| 6 | アルゴン（Ar、39.95） | 6 | エタノール（C2H5OH、46.07） |
| 7 | 一酸化炭素（CO、28.01） | 7 | 液体窒素（N2、28.01） |
| 8 | 炭酸ガス（CO2、44.01） | 8 | 液体酸素（O2、31.99） |
| 9 | メタン（CH4、16.04） | 9 | 液体水素（H2、2.02） |
| 10 | 飽和水蒸気（H2O、18.02） | 10 | 二酸化炭素（CO2、43.99） |
| 11 | 過熱水蒸気（H2O、18.02） | ||
| 12 | エタン（C2H6、30.07） | ||
| 13 | プロパン（C3H8、44.10） | ||
| 14 | ブタン（C4H10、58.12） | ||
| 15 | アンモニア（NH3、17.03） | ||
| 16 | 亜硫酸ガス（SO2、64.06） | ||
| 17 | 塩素（Cl2、70.91） | ||
| 18 | 塩化水素（HCｌ、36.46） | ||
| 19 | ネオン（Ne、20.18） | ||
| 20 | フッ素（F2、38.00） |
| 例１ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
|---|---|---|
| 流体 | メタンガス | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 100[kgf/cm2.G]＝9.90797[MPa.abs] | |
| 流量 | 3000[Nm3/h] | |
| 配管 | 配管用炭素鋼鋼管（SGP）25A | |
| 管長 | 直管全長…50[m]、水平設置 | |
| 附属 | 90°エルボー…5個、グローブ弁…2個 | |
| 操作 | 体積流量 | 選択 |
| ノルマル流量 | 選択（0℃、1気圧の状態） | |
| 温度入力 | 20[℃] | |
| 圧力入力 | 9.90797[MPs.abs]（又は100[kgf/cm2.G]） | |
| 流量入力 | 3000[m3/h] | |
| 気体の種類 | 選択→「メタン」 | |
| 密度：78.619[kg/m3]、圧縮係数：0.829、粘度：0.0393[kg/m.h] | ||
| 配管 | 選択→「SGP-25A」（外径：34[mm]、内径：27.6[mm]） | |
| 直管長入力 | L＝50[m] | |
| 継手種類 | 選択→90°エルボーの相当長：Le1＝0.8832[m] | |
| 継手数入力 | 5[個] | |
| バルブ種類 | 選択→グローブ弁（玉形弁）の相当長：Le2＝8.28[m] | |
| バルブ数入力 | 2[個] | |
| 附属物の直管相当長：Le＝Le1＋Le2＝20.976[m] | ||
| 全直管長 | La＝L＋Le＝70.976[m] | |
| 結果 | 平均流速 | ｕ＝12.69[m/s] |
| 実流量 | Ｑa＝27.35[m3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝2526468、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.005697 | |
| 圧力損失 | PD＝0.2617[MPa]（＝2.669[kgf/cm2]）…附属物なしの場合 | |
| 損失頭 | Hd＝339.5[kgf.m/kg]…附属物なしの場合 | |
| 全圧力損失 | PD＝0.3716[MPa]（＝3.79[kgf/cm2]） | |
| 例２ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失、最大流量を求める | |
|---|---|---|
| 流体 | 窒素ガス | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 3[kgf/cm2.G]＝0.39552[MPa.abs] | |
| 流量 | 200[NL/min]＝12[Nm3/h]（仮定） | |
| 配管 | 外径…1/4[in]（＝6.35[mm]）、肉厚…1[mm]のステンレスパイプ | |
| 管長 | 直管全長…10[m] | |
| 附属 | なし | |
| 操作 | 体積流量 | 選択 |
| ノルマル流量 | 選択（0℃、1気圧の状態） | |
| 温度入力 | 20[℃] | |
| 圧力入力 | 0.39552[MPs.abs]（又は3[kgf/cm2.G]） | |
| 流量入力 | 12[m3/h] | |
| 気体の種類 | 選択→「窒素」 | |
| 密度：4.545[kg/m3]、圧縮係数：1、粘度：0.0631[kg/m.h] | ||
| 配管 | 選択→「SUS304」（外径：6.35[mm]、肉厚：1[mm]、内径：4.35[mm]） | |
| 直管長入力 | L＝10[m]、粗管を選択 | |
| 結果 | 平均流速 | ｕ＝61.7[m/s] |
| 実流量 | Ｑa＝3.301[m3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝69605、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.01012 | |
| 圧力損失 | PD＝8.216[kgf/cm2] | |
| → 圧力損失が入口圧力以上なので予定の流量は流れない。 | ||
| 損失頭 | Hd＝18070[kgf.m/kg] | |
| ※ | 管内の密度変化が無視できない場合で、0.1P1＜P1−P2＜0.4P1の場合、 | |
| 管出入口の密度の算術平均をとって近似計算する（P1：入口圧力、P2：出口圧力） | ||
| 最大許容圧力損失をP1−P2＝0.4P1＝1.613[kgf/cm2]とする。 | ||
| → 出口圧力：P2＝2.4202[kgf/cm2] | ||
| → 平均圧力：3.2267[kgf/cm2] → 気体密度：3.636[kg/m3] | ||
| 再結果 | ◎許容圧力損失が1.613[kgf/cm2]になるように繰返し計算 | |
| 平均流速 | ｕ＝30.2[m/s] | |
| 実流量 | Ｑa＝1.615[m3/h] | |
| ノルマル流量 | Ｑn＝4.698[Nm3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝27254、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.01041 | |
| 圧力損失 | PD＝1.619[kgf/cm2] | |
| 損失頭 | Hd＝4453[kgf.m/kg] | |
| ★流せる最大流量：約4.7[Nm3/h] | ||
| 例３ | 気体：長方形ダクトの摩擦による圧力損失を求める | |
|---|---|---|
| 流体 | 空気 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 1[atm] | |
| 流量 | 1320[Nm3/h] → 送風機（静圧700[mmAq]で吸込み大気へ放出） | |
| ダクト寸法 | 850[mm]×285[mm] | |
| ダクト長 | 直管全長…120[m] | |
| 附属 | なし | |
| 操作 | 体積流量 | 選択 |
| 実流量 | 選択 | |
| 温度入力 | 20[℃] | |
| 圧力入力 | 1[atm]（又は1.0332[kgf/cm2]） | |
| 流量入力 | 1320[m3/h] | |
| 気体の種類 | 選択→「空気」 | |
| 密度：1.203[kg/m3]、圧縮係数：1、粘度：0.06529[kg/m.h] | ||
| ダクト寸法入力 | 長辺＝850[mm]、短辺＝285[mm] → 相当直径＝426.872[mm] | |
| ダクト長入力 | 120[m] | |
| 結果 | 平均流速 | ｕ＝1.513[m/s] |
| 実流量 | Ｑa＝1320[m3/h] | |
| ノルマル流量 | Ｑn＝1228[Nm3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝42874、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.005414 | |
| 圧力損失 | PD＝0.8558[kgf/m2] | |
| 損失頭 | Hd＝0.7111[kgf.m/kg] | |
| 例４ | 液体：同心二重管環状部の摩擦による圧力損失を求める | |
|---|---|---|
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 0.3[MPa] | |
| 流速 | 1[m/s] | |
| 配管 | 滑らかな管壁配管、外管内径…50[mm]、内管外径…25[mm] | |
| 管長 | 直管全長…50[m] | |
| 附属 | なし | |
| 操作 | 体積流量 | 選択 |
| 実流量 | 選択 | |
| 温度入力 | 20[℃] | |
| 圧力入力 | 0.3[MPa] | |
| 流量入力 | 1[m3/h]（仮） | |
| 液体の種類 | 選択→「水」 | |
| 密度：998.203[kg/m3]、粘度：3.609[kg/m.h] | ||
| 配管寸法入力 | 同心二重管を選択、→ 外管内径…50[mm]、内管外径…25[mm] | |
| 直管長入力 | 50[m] | |
| 平均流速入力 | ｕ＝1[m/s] | |
| 結果 | 管断面積 | Ｓ＝0.0014726[m2] |
| 実流量 | Ｑa＝5.301[m3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝24889、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.0086 | |
| 圧力損失 | PD＝0.3501[kgf/cm2] | |
| 損失頭 | Hd＝3.508[kgf.m/kg] | |
| 例５ | 液体：冷却コイル管（蛇管）内の摩擦による圧力損失を求める | |
|---|---|---|
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 入口…11[℃]、出口…16[℃]、平均…13.5[℃] | |
| 圧力 | 0.4[MPa] | |
| 流量 | 10[L/min] | |
| 配管 | ステンレスパイプ、外径…12[mm]、内径…10[mm] | |
| 管長 | コイル半径…0.25[m]、10[巻]、管全長…約16[m] | |
| 附属 | 90ﾟベンド…5箇所（曲り角…90ﾟ、中心線の曲率半径…50[mm]） | |
| 操作 | 体積流量 | 選択 |
| 実流量 | 選択 | |
| 温度入力 | 13.5[℃] | |
| 圧力入力 | 0.4[MPa] | |
| 流量入力 | 10[L/min] | |
| 液体の種類 | 選択→「水」 | |
| 密度：999.305[kg/m3]、粘度：4.275[kg/m.h] | ||
| 配管寸法入力 | 円筒管 → 内径…10[mm] | |
| 直管長入力 | 16[m]、粗管選択 | |
| コイル巻数入力 | Ｎc＝10[巻] | |
| 曲率半径入力 | rc＝0.25[m] → Ｄc＝0.5[m] | |
| ベンダ | 選択→滑らかな曲り、曲り長さ…78.54[mm] | |
| 曲り角入力 | ａ＝90ﾟ | |
| ベンダ曲率半径 | ｒ＝50[mm] | |
| 結果１ | 直管として圧力損失を計算した場合 | |
| 平均流速 | ｕ＝2.12[m/s] | |
| 実流量 | Ｑa＝0.6[m3/h] | |
| レイノルズ数 | Ｒe＝17856、乱流 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.00872 | |
| 圧力損失 | PD＝1.28[kgf/cm2] | |
| 損失頭 | Hd＝12.81[kgf.m/kg] | |
| 結果２ | コイル管として圧力損失を計算した場合 | |
| 臨界レイノルズ数 | Ｒec＝5938 | |
| 係数 | α＝12.0138 | |
| コイル摩擦係数 | ｆc＝0.02162 | |
| 圧力損失 | PD1＝3.174[kgf/cm2] | |
| 損失頭 | Hd＝31.77[kgf.m/kg] | |
| 結果３ | 管路諸損失でベンダ部の圧力損失を計算した場合 | |
| 抵抗係数 | 方向変換抵抗係数…Ｋz＝0.1315 | |
| 管摩擦係数 | ｆ＝0.00872 | |
| 全抵抗係数 | Ｋb＝0.4056 | |
| 圧力損失 | PD2＝0.009304[kgf/cm2] | |
| 損失頭 | Hd＝0.09311[kgf.m/kg] | |
| ★ | 全圧力損失 | PD＝PD1＋PD2＝3.1833[kgf/cm2] |
| 例６ | 気体：円筒管内の摩擦による許容圧力損失から管径を決める | |
|---|---|---|
| 流体 | 窒素ガス | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 0.29746[MPa.abs] | |
| 流量 | 200[NL/min] | |
| 配管 | ミリサイズのステンレスパイプ | |
| 管長 | 直管全長…10[m] | |
| 許容圧力損失 | 0.02〜0.03[MPa] | |
| 附属 | なし | |
| 例７ | 気体：円筒管内の平均流速からガス流量を求める | |
| 流体 | 空気 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 2[atg]、5[atg]、10[atg] | |
| 配管 | ミリサイズのステンレスパイプ、管内径…4[mm]、10[mm] | |
| 例８ | 気体：管出入口の密度変化が無視できる場合の管長を求める | |
| 管出入口の平均密度で圧力損失を求める限界管長を求める | ||
| 流体 | 圧縮空気 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 10[atg] | |
| 流量 | 100[Nm3/h] | |
| 配管 | 銅引抜管、内径…10[mm] | |
| 管長 | 直管全長…1[m] | |
| 例９ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 水素ガス | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 5[atg] | |
| 流量 | 3[kg/h] | |
| 配管 | ステンレスパイプ、内径…10[mm] | |
| 管長 | 直管全長…10[m] | |
| 例１０ | 気体：長方形ダクトの摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 空気 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 0.1[atg] | |
| 流速 | 3[m/s] | |
| ダクト寸法 | 滑らかな長方形ダクト、長辺…450[mm]、短辺…300[mm] | |
| ダクト長 | 直管部全長…1000[m] | |
| 付属 | 90ﾟ矩形曲り部…10個、曲率半径…Ｒ＝150[mm] | |
| 例１１ | 液体：正方形管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 2[atg] | |
| 流量 | 40[m3/h] | |
| 配管 | 滑らかな正方形管、一辺（内寸法）…200[mm] | |
| 管長 | 直管部全長…200[m]、水平設置 | |
| 付属 | なし | |
| 例１２ | 液体：円筒管内の摩擦と位置による圧力損失を求める | |
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 5[atg] | |
| 流量 | 10[m3/h] | |
| 配管 | 硬質塩ビ管（VP40）、外径…48[mm]、内径…40[mm] | |
| 管長 | 直管部全長…50[m]（水平部…40[m]、垂直立上り部…10[m]） | |
| 付属 | 90ﾟエルボー…8[個]、グローブ弁…2[個] | |
| 例１３ | 液体：流量と流速を入力して管内径を求める | |
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 5[atg] | |
| 流量 | 10[m3/h] | |
| 流速 | 1.5[m/s] | |
| 配管 | 硬質塩ビ管（ＶＰ管） | |
| 例１４ | 液体：管内径と流速を入力して流量を求める | |
| 流体 | 水 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 5[atg] | |
| 流速 | 1.5[m/s] | |
| 配管 | 硬質塩ビ管（VP25）、外径…32[mm]、内径…25[mm] | |
| 管長 | 直管全長…50[m]、水平設置 | |
| 例１５ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | アンモニアガス（NH3）、分子量…17.03 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 3[atg] | |
| 流量 | 800[NL/min] | |
| 粘度 | 0.01[cP]（at 20℃） | |
| 配管 | ステンレス鋼管（SUS304、15A、Sch10S） | |
| 管長 | 直管全長…50[m]（管路諸損失の相当長を含める）、水平設置 | |
| 例１６ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | ネオンガス（Ne）、分子量…20.18 | |
| 臨界温度…Tc＝-228.7[℃]、臨界圧力…Pc＝25.9[atm] | ||
| 温度 | 100[℃] | |
| 圧力 | 12[MPa.abs] | |
| 流量 | 20[Nm3/h] | |
| 粘度 | 0.037[cP]（at 100℃） | |
| 配管 | ステンレス管（SUS304）、外径…6[mm]、内径…4[mm] | |
| 管長 | 直管全長…10[m]（管路諸損失の相当長を含める）、水平設置 | |
| 例１７ | 気体：流量と流速から管内径と圧力損失を求める | |
| 流体 | モノシラン（SiH4）、分子量…32.12 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 10[atm] | |
| 圧縮係数 | ｚ＝0.945（at 21.1℃、10atm） | |
| 流量 | 500[NL/min] | |
| 流速 | 12[m/s] | |
| 粘度 | 0.01092[cP]（at 25℃、1atm） | |
| 配管 | ステンレス管（SUS304、内面電解研磨） | |
| 管長 | 直管全長…30[m]（管路諸損失の相当長を含める）、水平設置 | |
| 例１８ | 気体：管内径と流速から流量と圧力損失を求める | |
| 流体 | アルシン（AsH3）、分子量…77.95 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 2[atg] | |
| 圧縮係数 | ｚ＝1とする | |
| 密度 | 3.48[kg/m3]（at 0℃、1気圧）、9.52[kg/m3]（at 20℃、2atg、計算値） | |
| 流速 | 10[m/s] | |
| 粘度 | 0.0162[cP]（at 300K、1atm） | |
| 配管 | ステンレス管（SUS316、内面電解研磨）、内径…4[mm] | |
| 管長 | 直管全長…20[m]（管路諸損失の相当長を含める）、水平設置 | |
| 例１９ | 液体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 高粘度液体 | |
| 温度 | 20[℃] | |
| 圧力 | 10[kgf/cm2] | |
| 流量 | 50[L/min] | |
| 密度 | 1200[kg/m3] | |
| 粘度 | 800[cP] | |
| 配管 | 配管用炭素鋼鋼管（SGP）40A | |
| 管長 | 直管全長…45[m]（水平部…30[m]、垂直立上り部…15[m] | |
| 付属 | ９０ﾟエルボー…5[個]、ゲート弁…2[個] | |
| 例２０ | 液体：流速から管内径決定して、摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | Ｂ重油 | |
| 温度 | 5[℃] | |
| 圧力 | 10[kgf/cm2.G] | |
| 流量 | 60[L/min] | |
| 比重 | 0.93（at 5℃/4℃） | |
| 動粘度 | 300[cSt]（at 5℃） | |
| 配管 | 圧力配管用炭素鋼鋼管（STPG38、継目無管） | |
| 管長 | 直管全長…150[m]（水平部…130[m]、垂直立上り部…20[m] | |
| 付属 | ９０ﾟエルボー…10[個]、180ﾟベンド…1[個]、グローブ弁…2[個] | |
| 例２１ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 飽和水蒸気 | |
| 温度 | 200[℃] | |
| 圧力 | 15.85[kgf/cm2.abs] | |
| 流量 | 5000[kg/h] | |
| 配管 | 圧力配管用炭素鋼鋼管（STPG38）100A、Sch40 | |
| 管長 | 直管全長…100[m]、水平設置 | |
| 配管はトレースヒータで一定温度（200℃）に加熱保温されている | ||
| 例２２ | 気体：円筒管内の摩擦による圧力損失を求める | |
| 流体 | 過熱水蒸気 | |
| 温度 | 400[℃] | |
| 圧力 | 40[kgf/cm2.G] | |
| 流量 | 5000[kg/h] | |
| 配管 | 高温配管用炭素鋼鋼管（STPT38、継目無管）80A、Sch80 | |
| 管長 | 直管全長…200[m] | |
| 配管は保温されている | ||
|
|
Uprise System Design
