水理計算の基礎知識-11章
流量と管径と流速の関係
流量と管径と流速の関係
まず、流量と流速と管の断面積の関係は次式で表せます。
Ｑ ＝ Ａ・Ｖ
Ｑ：流量 Ａ：管の断面積 Ｖ：流速
管の断面積は「半径×半径×円周率」で求められますので、新たに「Ｄ」を管径とした場合、「Ｄ / ２」で半径、「（Ｄ / ２）^２・π」で管の断面積となりますのでこれを上記式に代入すると、
Ｑ ＝ （Ｄ / ２）^２・π・Ｖ
Ｑ：流量 Ｄ：管径 Ｖ：流速 π：円周率
となります。
この式をさらに流速を求める式にすると、
Ｖ ＝ ４Ｑ / πＤ^２
となり、流量が一定であるならば管径が大きくなると流速は小さくなり、管径が小さくなると流速は大きくなることが分かります。
流速はこのようにして、流量と管径から求めることができます。
そして水理計算の目的のひとつに所要水頭の算出がありますが、この所要水頭の算出も流量と管径を基にして行います。
ですから所要水頭を算出する際には、同時に流速も算出して、流速が2.0m/秒を超えないようにし、もし超えるようであれば管径を大きくして再度計算し、適切な管径を決定します。
流量と管の断面積と流速の関係をまとめたものが（図11－１）、流量と管径と流速の関係をまとめたものが（図11－２）です。
（図11－１）
（図11－２）
