プラント等では、配管内の流体の流量を測るために流量計を用いることが多くあります。

よく使われるものの一つが、差圧式流量計です。

差圧式流量計は、オリフィスやベンチュリ等で管経を絞り、その前後での圧力の差を測定することで流量を求めます。

この測定には、ベルヌーイの定理という流体力学の基本的な原理を元に流量を算出しています。

 

ベルヌーイの定理は、

V^2/2g+P/γ+Z=一定

 

という式で表されますが、もう少し簡単に言いますと、

(流速によるエネルギー)+(圧力によるエネルギー)+(位置のエネルギー)=一定ということを表しています。

 

管内を流れる流体に対してオリフィスで流量を絞った場合、その部分で流体の圧力が下がります。上記の式により、“圧力のエネルギーが下がる”と、その分“流速によるエネルギーが上がる”=“流速が上がる”ということになります。

このようにして、オリフィス前後での圧力の差がわかると、流速の差がわかりますので、その流速と管径より流量が求めることができるという仕組みとなっています