並列管路流量計算機

並列管路流れ計算概要

流体力学において、並列管路系は複数の管路が接続され総流量を分配する一般的な系である。流量は各管路の抵抗に反比例して分配され、流量は抵抗に反比例するという原理で支配される。

計算式

総流量Qと各管路の抵抗R₁、R₂が与えられた場合、個々の管路の流量は次の通りである。

\[ Q_1 = \frac{\frac{1}{R_1}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}} \times Q \]

\[ Q_2 = \frac{\frac{1}{R_2}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}} \times Q \]

ただし：

• Qは総流量
• R₁、R₂はそれぞれの管路の抵抗

計算例

総流量2 m³/s、管路1の抵抗50 Pa·s/m³、管路2の抵抗100 Pa·s/m³の系の場合：

\[ Q_1 = \frac{\frac{1}{50}}{\frac{1}{50} + \frac{1}{100}} \times 2 = 1.33 \text{ m³/s} \]

\[ Q_2 = \frac{\frac{1}{100}}{\frac{1}{50} + \frac{1}{100}} \times 2 = 0.67 \text{ m³/s} \]

この計算ツールは、並列管路系の流量分布を迅速に決定し、流体ネットワークの効率的な設計と解析に役立つ。