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输入密度和体积流量,快速算出质量流量,支持单位切换。
計算結果を表示するには、パラメーターを入力してください。
概要
解決できる課題、処理の仕組み、データの範囲を確認できます。
質量流量は、流体が単位時間に運ぶ質量です。体積流量Qが分かっているときは、密度ρを掛けて求めます。体積流量は単位時間あたりに通過する体積、密度は単位体積あたりの質量を表します。
ṁ = ρ × Q
密度ρ:kg/m³、体積流量Q:m³/sなら、質量流量ṁはkg/s。
同じ関係を並べ替えると、密度はρ = ṁ ÷ Q、体積流量はQ = ṁ ÷ ρです。この計算機では、求める量を選び、既知の2項目を入力して残りの値を計算できます。NASA Glenn Research Centerも質量流量を密度・流速・断面積の積で示しています。Qを流速と断面積の積として扱うと、上の式につながります。
入力単位は密度がkg/m³・g/cm³・g/L・lb/ft³、体積流量がm³/s・m³/h・L/s・L/min・L/h・gal/min、質量流量がkg/s・kg/h・g/s・t/h・lb/s・lb/hです。gal/minは米国液量ガロンを基準にした換算です。結果欄には選択単位での値とSI基準値が表示され、換算手順も確認できます。
密度1 g/cm³、体積流量2 L/sを使います。1 g/cm³は1000 kg/m³、2 L/sは0.002 m³/sに相当します。したがって、ṁ = 1000 × 0.002 = 2 kg/sです。出力単位をkg/hにすると、2 kg/s × 3600秒/時 = 7200 kg/hと表示されます。この例の密度は計算を確認するための入力値で、特定の流体に常に当てはまる値ではありません。
NISTのSI単位ガイドでは、g/cm³からkg/m³への係数や米国ガロンの体積換算が示されています。単位を変えると数値は変わりますが、物理量は同じです。結果を読むときは数値だけでなく単位も一緒に確認してください。
使い方
手順に沿って操作し、例を使って入力と結果を確認します。
求める項目として質量流量・密度・体積流量のいずれかを選びます。選択した項目以外の2つが入力欄に表示されます。
既知の数値を入力し、それぞれの値に合った単位を選択します。密度がg/cm³、流量がL/minのように異なる単位でも入力できます。
結果に表示される計算値、単位、SI基準値を確認します。計算の途中に表示される換算手順も照合に使えます。
別の数値で計算するときはリセットし、必要なら求める項目や単位を選び直します。結果の数値はコピーできます。
たとえば質量流量が7200 kg/h、体積流量が7.2 m³/hなら、密度は7200 ÷ 7.2 = 1000 kg/m³です。逆に密度1000 kg/m³、質量流量7200 kg/hから体積流量を求めると7.2 m³/hになります。いずれも時間単位をそろえて計算しています。
活用例
仕事や日常の流れの中での活用方法を紹介します。
ポンプ資料などの体積流量と、対象液の密度が手元にある場合、質量流量モードで値を換算できます。記録表に転記する前に出力単位と元資料の単位を照合します。
質量流量と体積流量が分かり密度が不明な場合、密度モードで値を求められます。逆算した値は、前提にした流体と条件が合っているか資料と比べるために使います。
Q&A
よくある疑問や迷いやすい点をまとめて確認できます。
体積流量の選択肢にNm³/hはありません。標準状態や基準状態を表す値は、通常のm³/hと同じ条件とは限らないため、対応する密度と体積流量の定義を確認してから入力してください。
いいえ。温度・圧力や気体の種類は入力せず、密度を使った式計算を行います。気体の場合は、入力する密度と体積流量が同じ温度・圧力などの条件を表す値か確認してください。
選択した求解モードに必要な2項目を入力してください。密度を求める計算では体積流量が0、体積流量を求める計算では密度が0だと割り算ができず、結果は表示されません。
米国液量ガロンです。英ガロン(インペリアルガロン)とは換算値が異なるため、元データがどちらの基準か確かめてください。
注意
利用範囲、結果の制限、必要な注意点を事前に確認します。
計算値の妥当性は、入力した密度と体積流量の精度、および両者が同じ流体・同じ測定条件に対応しているかに左右されます。気体の密度は温度や圧力によって変わるため、標準状態の体積流量と実際の条件の密度を組み合わせると、意図した値にならないことがあります。この計算機は温度・圧力から密度を推定せず、流量を測定せず、配管の設計条件や機器の選定も判定しません。現場運転や安全に関わる判断では、測定条件、計器資料、適用する規格を別途確認してください。
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