流量コンバーター

流量変換器 — L/sからCFM、GPM、kg/hなどへ

5つのカテゴリにわたる51の単位間で流量を変換します:体積流量(L/s、gal/min、CFM)、質量流量(kg/s、lb/h)、および特殊単位(バレル/日、MGD)。質量-体積変換のための水の密度の考慮事項を含みます。

流量に体積と質量の両方の単位がある理由
このツールは、体積流量(L/s、gal/min、CFM、m³/h)、質量流量(kg/s、lb/h、t/日)、および特殊単位(バレル/日、MGD、エーカーフィート/日)のカテゴリにわたる56の流量単位間で変換します。ポンプのサイズ設定、HVACシステムの設計、化学プロセスの分析、または水処理プラントの測定を行っている場合でも、この変換器は流体の密度を通じて体積流量と質量流量の間の重要な関係を処理します。これは、正確な工学計算とシステム設計に不可欠です。

流量の基礎

流量
単位時間あたりに点を通過する流体の体積または質量。2つのタイプ:体積流量(L/s、CFM、gal/min)と質量流量(kg/s、lb/h)。流体の密度によって関連付けられています!

体積流量

時間あたりの流体の体積。単位:L/s、m3/h、gal/min、CFM(ft3/min)。ポンプ、パイプ、HVACで最も一般的。体積測定内では流体の種類に依存しません。

  • L/s:メートル法標準
  • gal/min(GPM):米国の配管
  • CFM:HVACの空気流量
  • m3/h:大規模システム

質量流量

時間あたりの流体の質量。単位:kg/s、lb/h、t/日。化学プロセスで使用されます。体積への変換には密度の知識が必要です!水 = 1 kg/L、油 = 0.87 kg/L、異なります!

  • kg/s:SI質量流量
  • lb/h:米国の産業用
  • 体積には密度が必要!
  • 水の仮定は一般的です

体積流量 vs. 質量流量

質量流量 = 体積流量 x 密度。1 kg/sの水 = 1 L/s(密度1 kg/L)。同じ1 kg/sの油 = 1.15 L/s(密度0.87 kg/L)。変換するときは常に密度を確認してください!

  • m = ρ x V(質量 = 密度 x 体積)
  • 水:1 kg/Lと仮定
  • 油:0.87 kg/L
  • 空気:0.0012 kg/L!
クイックテイクアウェイ
  • 体積流量:L/s、gal/min、CFM(m3/min)
  • 質量流量:kg/s、lb/h、t/日
  • 密度によって関連付け:m = ρ × V
  • 水の密度 = 1 kg/L(変換用に仮定)
  • 他の流体:密度比を掛ける
  • 正確さのために常に流体の種類を指定してください!

流量システム

メートル法体積流量

世界中のSI単位。基本単位はリットル/秒(L/s)。大規模システムには立方メートル/時(m3/h)。医療/実験室用途にはミリリットル/分(mL/min)。

  • L/s:標準流量
  • m3/h:産業用
  • mL/min:医療用
  • cm3/s:小容量

米国体積流量

米国の慣習単位。配管ではガロン/分(GPM)。HVACでは立方フィート/分(CFM)。小流量には液量オンス/時。

  • GPM:配管の標準
  • CFM:空気流量(HVAC)
  • ft3/h:ガス流量
  • fl oz/min:分注

質量流量と特殊単位

質量流量:化学プラントではkg/s、lb/h。石油ではバレル/日(bbl/日)。水処理ではMGD(百万ガロン/日)。灌漑ではエーカーフィート/日。

  • kg/h:化学産業
  • bbl/日:石油生産
  • MGD:水処理施設
  • エーカーフィート/日:灌漑

流量の物理学

連続の式

パイプ内の流量は一定です:Q = A x v(流量 = 断面積 x 速度)。狭いパイプ = 速い流れ。広いパイプ = 遅い流れ。同じ体積が通過します!

  • Q = A × v
  • 断面積が小さい = 速度が速い
  • 体積は保存される
  • 非圧縮性流体

密度と温度

密度は温度によって変化します!4°Cの水:1.000 kg/L。80°Cの水:0.972 kg/L。質量-体積変換に影響します。常に条件を指定してください!

  • ρはTによって変化する
  • 水の密度は4°Cで最大
  • 高温の流体は密度が低い
  • 温度を指定してください!

圧縮性流れ

気体は圧縮され、液体は圧縮されません。空気の流れには圧力/温度の補正が必要です。標準状態:1気圧、20°C。体積流量は圧力によって変化します!

  • 気体:圧縮性
  • 液体:非圧縮性
  • STP:1気圧、20°C
  • 圧力の補正をしてください!

一般的な流量ベンチマーク

用途一般的な流量備考
庭のホース15-25 L/min(4-7 GPM)住宅用の水やり
シャワーヘッド8-10 L/min(2-2.5 GPM)標準流量
キッチン蛇口6-8 L/min(1.5-2 GPM)現代の低流量
消火栓3,800-5,700 L/min(1000-1500 GPM)市営供給
車のラジエーター38-76 L/min(10-20 GPM)冷却システム
点滴(医療)20-100 mL/h患者の水分補給
小型水槽ポンプ200-400 L/h(50-100 GPH)水槽の循環
家庭用ACユニット1,200-2,000 CFM3-5トンシステム
産業用ポンプ100-1000 m3/h大規模な移送

実世界での応用

HVACと配管

HVAC:空気流量のCFM(立方フィート/分)。一般的な家庭:AC1トンあたり400 CFM。配管:水流量のGPM。シャワー:2-2.5 GPM。キッチン蛇口:1.5-2 GPM。

  • AC:400 CFM/トン
  • シャワー:2-2.5 GPM
  • 蛇口:1.5-2 GPM
  • トイレ:1.6 GPF

石油・ガス産業

石油生産はバレル/日(bbl/日)で測定されます。1バレル = 42米国ガロン = 159リットル。パイプライン:m3/h。天然ガス:標準立方フィート/日(scfd)。

  • 石油:bbl/日
  • 1 bbl = 42 gal = 159 L
  • パイプライン:m3/h
  • ガス:scfd

化学・医療

化学プラント:kg/hまたはt/日の質量流量。点滴:mL/h(医療)。実験用ポンプ:mL/min。反応には質量流量が重要です - 正確な量が必要です!

  • 化学:kg/h、t/日
  • 点滴:mL/h
  • 実験用ポンプ:mL/min
  • 質量が重要!

クイック計算

GPMからL/minへ

1ガロン(米国)= 3.785リットル。クイック:GPM x 3.8 ≈ L/min。または:GPM x 4でおおよその見積もり。10 GPM ≈ 38 L/min。

  • 1 GPM = 3.785 L/min
  • GPM x 4 ≈ L/min(クイック)
  • 10 GPM = 37.85 L/min
  • 簡単な変換!

CFMからm3/hへ

1 CFM = 1.699 m3/h。クイック:CFM x 1.7 ≈ m3/h。または:CFM x 2でおおよその見積もり。1000 CFM ≈ 1700 m3/h。

  • 1 CFM = 1.699 m3/h
  • CFM x 2 ≈ m3/h(クイック)
  • 1000 CFM = 1699 m3/h
  • HVAC標準

質量から体積へ(水)

水:1 kg = 1 L(4°Cで)。なので1 kg/s = 1 L/s。クイック:水の場合kg/h = L/h。他の流体:密度で割る!

  • 水:1 kg = 1 L
  • kg/s = L/s(水のみ)
  • 油:0.87で割る
  • ガソリン:0.75で割る

変換の仕組み

体積流量
すべての体積流量は直接変換します:変換係数を掛けます。質量から体積へは密度が必要です:体積流量 = 質量流量 / 密度。常に流体の種類を確認してください!
  • ステップ1:流量の種類を特定する(体積または質量)
  • ステップ2:同じ種類内で通常通り変換する
  • ステップ3:質量から体積へ?密度が必要です!
  • ステップ4:指定がない場合は水と仮定します
  • ステップ5:他の流体:密度補正を適用する

一般的な変換

から係数
L/sL/min601 L/s = 60 L/min
L/minGPM0.26410 L/min = 2.64 GPM
GPML/min3.7855 GPM = 18.9 L/min
CFMm3/h1.699100 CFM = 170 m3/h
m3/hCFM0.589100 m3/h = 58.9 CFM
m3/hL/s0.278100 m3/h = 27.8 L/s
kg/sL/s1(水)1 kg/s = 1 L/s(水)
lb/hkg/h0.454100 lb/h = 45.4 kg/h

クイック例

10 L/s → GPM= 158 GPM
500 CFM → m3/h= 850 m3/h
100 kg/h → L/h= 100 L/h(水)
20 GPM → L/min= 75.7 L/min
1000 m3/h → L/s= 278 L/s
50 bbl/日 → m3/日= 7.95 m3/日

演習問題

ポンプのサイズ設定

1000ガロンのタンクを10分で満たす必要があります。GPM単位で必要なポンプの流量は?

流量 = 体積 / 時間 = 1000 gal / 10 min = 100 GPM。メートル法では:100 GPM x 3.785 = 378.5 L/min = 6.3 L/s。定格が100 GPM以上のポンプを選択してください。

HVACの空気流量

部屋のサイズは20フィートx 15フィートx 8フィートです。1時間あたり6回の換気が必要です。必要なCFMは?

体積 = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3。1時間あたりの換気回数 = 6、なので2400 x 6 = 14,400 ft3/時間。CFMに変換:14,400 / 60 = 240 CFMが必要です。

質量流量の変換

化学プラント:500 kg/hの油(密度0.87 kg/L)。L/h単位での体積流量は?

体積 = 質量 / 密度 = 500 kg/h / 0.87 kg/L = 575 L/h。これが水(1 kg/L)だった場合、500 L/hになります。油は密度が低いので、体積が大きくなります!

よくある間違い

  • **質量流量と体積流量の混同**:kg/s ≠ L/sです。ただし、流体が水の場合は例外です!変換には密度が必要です。油、ガソリン、空気はすべて異なります!
  • **密度の温度効果を忘れる**:温水は冷水よりも密度が低いです。1 kg/sの温水 > 1 L/s。常に条件を指定してください!
  • **米国ガロン vs. 英国ガロン**:英国ガロンは20%大きいです!1 gal UK = 1.201 gal US。どのシステムか確認してください!
  • **時間単位の混同**:GPM ≠ GPH!分あたりか、時間あたりか、秒あたりかを確認してください。60倍または3600倍の違いがあります!
  • **標準状態 vs. 実際の状態(気体)**:異なる圧力/温度の空気は体積が異なります。STPまたは実際の状態を指定してください!
  • **非圧縮性流れと仮定する**:気体は圧縮され、体積が変化します!蒸気、空気、天然ガスはすべて圧力/温度の影響を受けます。

豆知識

消火栓の威力

一般的な消火栓:1000-1500 GPM(3800-5700 L/min)。これは平均的な浴槽(50ガロン)を3秒で満たすのに十分です!住宅用水道サービスはわずか10-20 GPMです。

石油バレルの歴史

石油バレル = 42米国ガロン。なぜ42?1860年代、ウィスキー樽は42ガロンでした - 石油産業は同じサイズを採用しただけです!1バレル = 159リットル。世界の石油は百万バレル/日で測定されます。

CFM = 快適さ

HVACのルール:冷却1トンあたり400 CFM。3トンの家庭用AC = 1200 CFM。CFMが低すぎると循環が悪くなります。高すぎるとエネルギーの無駄です。ちょうど良い = 快適な家!

都市のためのMGD

水処理プラントはMGD(百万ガロン/日)で評価されます。ニューヨーク市:1000 MGD!これは1日あたり378万立方メートルです。平均的な人は1日あたり80-100ガロンを使用します。

マイナーズインチ

歴史的な水利権の単位:1マイナーズインチ = 0.708 L/s。ゴールドラッシュ時代から!6インチの水頭で1平方インチの開口部。今でも一部の米国西部の水利権で使用されています!

点滴の精度

医療用点滴:20-100 mL/h。これは0.33-1.67 mL/minです。重要な精度!滴下数:60滴/mLが標準。1秒に1滴 = 60 mL/h。

流量測定の歴史

1700年代

初期の流量測定。水車、バケツとストップウォッチの方法。流れの絞り測定のためのベンチュリ効果が発見される。

1887年

ベンチュリメーターが発明される。絞られたパイプ内の圧力差を利用して流量を測定する。今日でも現代的な形で使用されている!

1920年代

オリフィスプレートメーターが標準化される。シンプルで安価な流量測定。石油・ガス産業で広く採用された。

1940年代

タービン流量計が開発される。回転する羽根が流速を測定する。高精度で、航空燃料に使用される。

1970年代

超音波流量計。可動部品なし!音波の通過時間を利用する。非侵襲的で、大きなパイプに正確。

1980年代

質量流量計(コリオリ)。直接質量測定、密度は不要!振動管技術。化学薬品にとって画期的。

2000年代

IoTを備えたデジタル流量計。スマートセンサー、リアルタイム監視、予知保全。ビル管理システムとの統合。

プロのヒント

  • **単位を注意深く確認してください**:GPM vs. GPH vs. GPD。分あたり、時間あたり、日あたりでは大きな違いがあります!60倍または1440倍の係数。
  • **水の仮定に関する警告**:質量から体積への変換器は水(1 kg/L)を仮定します。油の場合:1.15を掛けます。ガソリンの場合:1.33を掛けます。空気の場合:833を掛けます!
  • **HVACの経験則**:AC1トンあたり400 CFM。クイックサイズ設定!3トンの家 = 1200 CFM。変換:1 CFM = 1.7 m3/h。
  • **ポンプカーブは重要です**:流量はヘッド圧によって変化します!ヘッドが高い = 流量が低い。常にポンプカーブを確認し、最大定格だけを使用しないでください。
  • **GPMのクイック変換**:GPM x 4 ≈ L/min。見積もりには十分近いです!正確には:x3.785。逆:L/min / 4 ≈ GPM。
  • **条件を指定してください**:温度、圧力は流量に影響します(特に気体)。常に標準状態または実際の動作条件を述べてください。
  • **自動科学表記**:100万以上または0.000001未満の値は、読みやすさのために自動的に科学表記(例:1.0e+6)で表示されます!

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メートル体積流量

UnitSymbolBase EquivalentNotes
リットル/秒L/s1 L/s (base)Commonly used
リットル/分L/min16.6667 mL/sCommonly used
リットル/時L/h2.778e-4 L/sCommonly used
リットル/日L/day1.157e-5 L/s
ミリリットル/秒mL/s1.0000 mL/sCommonly used
ミリリットル/分mL/min1.667e-5 L/sCommonly used
ミリリットル/時mL/h2.778e-7 L/s
立方メートル/秒m³/s1000.0000 L/sCommonly used
立方メートル/分m³/min16.6667 L/sCommonly used
立方メートル/時m³/h277.7778 mL/sCommonly used
立方メートル/日m³/day11.5741 mL/s
立方センチメートル/秒cm³/s1.0000 mL/s
立方センチメートル/分cm³/min1.667e-5 L/s

米国慣用体積流量

UnitSymbolBase EquivalentNotes
ガロン (米国)/秒gal/s3.7854 L/sCommonly used
ガロン (米国)/分 (GPM)gal/min63.0902 mL/sCommonly used
ガロン (米国)/時gal/h1.0515 mL/sCommonly used
ガロン (米国)/日gal/day4.381e-5 L/s
立方フィート/秒ft³/s28.3168 L/sCommonly used
立方フィート/分 (CFM)ft³/min471.9467 mL/sCommonly used
立方フィート/時ft³/h7.8658 mL/sCommonly used
立方インチ/秒in³/s16.3871 mL/s
立方インチ/分in³/min2.731e-4 L/s
液量オンス (米国)/秒fl oz/s29.5735 mL/s
液量オンス (米国)/分fl oz/min4.929e-4 L/s
液量オンス (米国)/時fl oz/h8.215e-6 L/s

帝国体積流量

UnitSymbolBase EquivalentNotes
ガロン (帝国)/秒gal UK/s4.5461 L/sCommonly used
ガロン (帝国)/分gal UK/min75.7682 mL/sCommonly used
ガロン (帝国)/時gal UK/h1.2628 mL/sCommonly used
ガロン (帝国)/日gal UK/day5.262e-5 L/s
液量オンス (帝国)/秒fl oz UK/s28.4131 mL/s
液量オンス (帝国)/分fl oz UK/min4.736e-4 L/s
液量オンス (帝国)/時fl oz UK/h7.893e-6 L/s

質量流量

UnitSymbolBase EquivalentNotes
キログラム/秒kg/s1 L/s (base)Commonly used
キログラム/分kg/min16.6667 mL/sCommonly used
キログラム/時kg/h2.778e-4 L/sCommonly used
グラム/秒g/s1.0000 mL/s
グラム/分g/min1.667e-5 L/s
グラム/時g/h2.778e-7 L/s
メートルトン/時t/h277.7778 mL/s
メートルトン/日t/day11.5741 mL/s
ポンド/秒lb/s453.5920 mL/s
ポンド/分lb/min7.5599 mL/s
ポンド/時lb/h1.260e-4 L/s

専門および産業

UnitSymbolBase EquivalentNotes
バレル/日 (石油)bbl/day1.8401 mL/sCommonly used
バレル/時 (石油)bbl/h44.1631 mL/s
バレル/分 (石油)bbl/min2.6498 L/s
エーカーフィート/日acre-ft/day14.2764 L/sCommonly used
エーカーフィート/時acre-ft/h342.6338 L/s
百万ガロン/日 (MGD)MGD43.8126 L/sCommonly used
キューセック (立方フィート/秒)cusec28.3168 L/sCommonly used
マイナーズインチminer's in708.0000 mL/s

よくある質問

GPMとCFMの違いは何ですか?

GPM = ガロン(液体)/分。水、液体に使用されます。CFM = 立方フィート(空気/気体)/分。HVACの空気流量に使用されます。異なる流体です!1 GPMの水は8.34 lb/minの重さです。1 CFMの空気は海面で0.075 lb/minの重さです。体積は同じですが、質量は大きく異なります!

kg/sをL/sに変換できますか?

はい、ただし流体の密度が必要です!水:1 kg/s = 1 L/s(密度1 kg/L)。油:1 kg/s = 1.15 L/s(密度0.87 kg/L)。ガソリン:1 kg/s = 1.33 L/s(密度0.75 kg/L)。空気:1 kg/s = 833 L/s(密度0.0012 kg/L)!常に密度を確認してください。指定がない場合、当社の変換器は水を仮定します。

なぜポンプの流量が変わるのですか?

ポンプの流量はヘッド圧によって変化します!揚程/圧力が高い = 流量が低い。ポンプカーブは流量とヘッドの関係を示します。ヘッドがゼロ(開放吐出)の場合:最大流量。最大ヘッド(バルブ閉鎖)の場合:ゼロ流量。実際の動作点についてはポンプカーブを確認してください。最大流量定格だけを使用しないでください!

HVACシステムにはどのくらいの流量が必要ですか?

経験則:冷却1トンあたり400 CFM。3トンのAC = 1200 CFM。5トン = 2000 CFM。メートル法では:1トン ≈ 680 m3/h。ダクトの抵抗に合わせて調整してください。流量が低すぎると冷却が悪くなります。流量が高すぎると騒音、エネルギーの無駄になります。専門家による負荷計算をお勧めします!

米国ガロンと英国ガロンの違いは何ですか?

大きな違いがあります!インペリアル(英国)ガロン = 4.546リットル。米国ガロン = 3.785リットル。英国ガロンは20%大きいです!1 gal UK = 1.201 gal US。常にどのシステムかを指定してください!ほとんどの変換器は、'インペリアル'または'英国'と明記されていない限り、米国ガロンをデフォルトとして使用します。

ポンプのサイズはどうやって決めるのですか?

3つのステップ:1)必要な流量を計算する(必要な体積/時間)。2)総ヘッドを計算する(揚程 + 摩擦損失)。3)ポンプカーブ上の最高効率点(BEP)の80-90%に動作点(流量 + ヘッド)があるポンプを選択する。10-20%の安全マージンを追加する。NPSH要件を確認する。システムカーブを考慮する!

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