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流量とは?1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

この記事の要点

流量とは、水路を流れる水の量(1秒あたりに移動する水の体積)のことで、単位はm³/sやcm³/sで表されます。

流量の公式はQ=A×u(Qは流量、Aは流積、uは流速)であり、流積と流速の両方の概念を理解することが重要です。

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流量(りゅうりょう)とは、水路に流れる「水の量(1秒当たりに移動する水の体積)」を表します。


また体積流量ともいいますが単に「流量」という方が一般的です。水の量を質量で表す場合「質量流量(1秒当たりに移動する水の質量)」といいます。


今回は流量の意味、公式、単位、流速との関係について説明します。流速の詳細は下記が参考になります。

流速とは?1分でわかる意味、単位、平均流速との関係、マニングの公式

流量とは?流量と流速の関係

流量(りゅうりょう)とは、水路に流れる「水の量(体積)」を表します。下図をみてください。これが流量です。


図 流量


流量は、1秒間に移動する水の体積を意味します。なお、流量には体積流量と質量流量の2種類ありますが、「体積流量」として扱うことが多いです。


質量流量は、「1秒間に移動する水の質量」です。


上記のように、流量は1秒間に移動する水の体積なので、「水の流れる速さ(流速)」も関係しています。流速の詳細は下記が参考になります。

流速とは?1分でわかる意味、単位、平均流速との関係、マニングの公式

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流量の公式

流量Qの公式は、


Q=A×u


です。※Qは流量、Aは流積(水路に水が流れる範囲の断面積)、uは流速。流積、流速の詳細は下記が参考になります。

流積とは?1分でわかる意味、円の求め方と公式、潤辺、径深との関係

流速とは?1分でわかる意味、単位、平均流速との関係、マニングの公式


流速の単位は「cm/s」「m/s」などを使います。これは1秒当たりに1cmまたは1mの距離を水が移動する、という意味です。


図 流速


さらに、水の流れる範囲の面積が1秒当たりに1cmまたは1mの距離を移動するということは、言い換えれば「1秒あたりに移動する水の体積」といえるでしょう。

流量の単位

流量の単位は


cm3/s

m3/s


で表します。前述した流量の公式に当てはめて、流量の単位を導きます。


A×u=流積(㎡)×流速(m/s)= 流量(m3/s)


流量の単位は下記も参考になります。

流量の単位は?1分でわかる単位、読み方、換算

混同しやすい用語

流量(りゅうりょう)

1秒あたりに水路を移動する水の体積のことで、公式はQ=A×u、単位はm³/sで表されます。

流速と混同しやすいですが、流量は「どれだけの量が流れるか」であるのに対し、流速は「水がどの速さで移動するか」を示す点が異なります。

流速(りゅうそく)

水が移動する速さを表し、単位はm/sで示されます。流量の公式ではuとして登場します。

流量は流速と流積(断面積)の積であり、流速が同じでも断面積が大きければ流量は増加します。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では「流量Q=A×u」の公式を使った計算問題が出題されます。流積・流速・流量の三者の関係を整理しておきましょう。

単位(m³/s)の導き方(流積×流速=m²×m/s=m³/s)を自分で説明できるレベルまで理解できると、応用問題にも対応できます。

流量を整理した表を示します。

項目内容備考
流量の公式Q=A×uA:流積(㎡)、u:流速(m/s)
単位m³/s、cm³/s1秒あたりに移動する水の体積
流量の種類体積流量・質量流量一般に「流量」は体積流量を指す

まとめ

今回は流量について説明しました。流量は、1秒あたりに水路を移動する水の体積です。


流量の公式Q=A×u、流量の単位はcm3/s、m3/sです。流積と流速の意味を理解しましょう。

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