入口長さ計算ツールは、流体がパイプに流入した後にその速度分布を完全に発達させるために必要なパイプの長さを決定するのに役立ちます。この値は流体力学、特に配管システムの設計において重要です。 化学物質 処理、給水、または空調設備など、様々な用途に使用できます。この長さを正確に推定することで、正確な流量測定と効率的な 熱 転送、最適なパフォーマンスを実現します。
この計算機は、 流体力学と配管流れ解析計算機.
入口長さの計算式
1. 層流の場合（Re < 2300）：
Lₑ = 0.05 × Re × D
2. 乱流の場合（Re ≥ 4000）：
Lₑ = 1.359 × D × Re^(1/4)
詳細な内訳:
- Lₑ = 入口長さ（メートルまたはパイプ径と同じ単位）
- Re = レイノルズ数、流れの状態を示す無次元数
- D = パイプ内径（メートル）
レイノルズ数の公式:
Re = (ρ × v × D) / μ
どこ：
- ρ = 流体の密度 (kg/m³)
- v = 流速（m/s）
- D = パイプ径（m）
- μ = 動粘度（Pa·s）
レイノルズ数は流れを分類するのに役立ちます。
- Re < 2300 = 層流
- Re > 4000 = 乱流
- 2300 < Re < 4000 = 遷移領域（設計には使用しないでください）
一般的なシナリオの参照表
| フロータイプ | レイノルズ数 (Re) | パイプ径(m) | 入口長さ（m） |
|---|---|---|---|
| ラミナ | 1000 | 0.05 | 2.5 |
| ラミナ | 1500 | 0.10 | 7.5 |
| 乱 | 5000 | 0.05 | 1.93 |
| 乱 | 10000 | 0.10 | 3.59 |
| 乱 | 25000 | 0.05 | 3.80 |
この表を使用して、完全に発達した流れが達成される前の入口の長さを推定します。
入口長さ数値計算機の例
内径0.05mのパイプがあり、水は1.2m/sの速度で流れています。水の密度は998kg/m³、動粘性は0.001Pa·sです。
ステップ1：レイノルズ数を計算する
Re = (ρ × v × D) / μ
Re = (998 × 1.2 × 0.05) / 0.001 = 59,880
Re > 4000 なのでこれは乱流です。
ステップ2：入口の長さを計算する
Lₑ = 1.359 × D × Re^(1/4)
Lₑ = 1.359 × 0.05 × (59880)^(1/4) ≈ 1.359 × 0.05 × 17.94 ≈ 1.22メートル
したがって、必要な入口の長さはおよそ 1.22 m.
最も一般的な FAQ
速度プロファイルが完全に発達して安定するまでに流体がパイプ内を移動する距離です。
正確な入口長さの推定は、流量センサー、熱交換器、その他のシステムコンポーネントの正しい配置を保証し、最適な状態を実現します。 効率 と精度。
はい、完全な層流または完全な乱流条件のいずれかを想定して、ニュートン流体の内部流れがある円形パイプに機能します。