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流量の公式は？1分でわかる公式、流量計算、平均流速との関係

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流量（りゅうりょう）の公式は「流積×流速」で計算します。流速の値を「平均流速」にすれば、水路としての流量が計算できます。


今回は流量の公式、流量の計算、平均流速との関係について説明します。なお流積は水が流れる部分の面積、流速は水の流れる速さ（単位時間あたりに移動する水の距離）です。

流量とは？1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

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

流量の公式は？

流量の公式は、


Q＝A×u


です。Qは流量、Aは流積、uは流速です。また、uを平均流速の値にすることで、水の流れる水路としての流量が計算できます。


※平均流速を求める式として、マニングの公式が有名です。平均流速、マニングの公式の詳細は下記が参考になります。

マニングの公式とは？1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係

平均流速の公式は？1分でわかる公式、種類、意味


下図をみてください。流量の意味を示しました。


図　流量


流量の意味は下記が参考になります。

流量とは？1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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流量の計算、平均流速との関係

前述した流量の公式を用いて、流量の計算を行いましょう。水の流れる100cmの管の平均流速を調べると50cm/sでした。流量の値を求めてください。


まずは管の断面積Aを求めます。


A=100/2×100/2×3.14＝7850 cm2


よって


流量Q＝A×u＝7850×50＝392500＝0.39m3/s


です。次の問題です。下図に示す開水路の流量と径深を求めましょう。平均流速は1.0m/sとします。


図　流量の計算


流積は水の流れる範囲の面積です。よって、3ｍ×4ｍ＝12㎡です。よって、


流量＝A×u＝12×1.0＝12m3/s


で算定できます。次に径深（けいしん）を求めます。径深は、水路の壁長さを考慮した平均的な水深です。


径深Rの公式は、流積÷潤辺です。潤辺は、水の流れる部分の壁高さ、水路幅の合計です。よって、


潤辺＝3+3+4＝10ｍ

径深＝12÷10＝1.2ｍ


です。径深、潤辺の詳細は下記が参考になります。

径深とは？1分でわかる意味、求め方、公式、単位、水深との違い

潤辺とは？1分でわかる意味、台形水路、円形の潤辺の求め方、径深との関係

まとめ

今回は流量の公式について説明しました。流量は、流積×流速で計算できます。


公式を使って、実際に流量を計算してみましょう。また流量の意味、流積、流速についても勉強しましょうね。

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

流量とは？1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

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