ピトー管で測るのは流速じゃなくて「圧力」?動圧が2倍になったら流速も2倍?で迷いませんか。流速と動圧の関係(平方根)を整理します。
この記事の要点
排ガスの流速は、ピトー管で測ります。ピトー管が測るのは動圧で、流速は動圧から計算します。
排ガス中のダスト濃度などを正しく求めるには、まず排ガスの流速を知る必要があります。その流速を測るのがピトー管です。
ピトー管とは、流れに向けた管と、流れに平行な穴の圧力差から、動圧を測る測定器です。
動圧とは、流れの速さによって生じる圧力です。流れに正面から当たる圧力(全圧)から、流れに沿った圧力(静圧)を引いたものが動圧です(動圧=全圧−静圧)。流れが速いほど、動圧は大きくなります。
ここが大事なところです。流速と動圧は、単純な比例ではありません。
流速は、動圧の平方根に比例します。つまり、動圧が4倍になっても、流速は√4=2倍にしかなりません。動圧が9倍なら流速は3倍です。
そのため、ある動圧での流速がわかっていれば、別の動圧での流速は、次のように求められます(排ガスの密度が変わらないとき)。
流速 v₂ = v₁ × √(動圧₂ ÷ 動圧₁)
流速は動圧の平方根に比例。動圧が4倍になっても、流速は2倍にしかならない。
ピトー管は、ばいじん・粉じん特論で、動圧から流速を求める計算として問われます。
令和7年度のばいじん・粉じん特論(問14)では、動圧46Paのときの流速が9.4m/sと与えられ、別の点で動圧が60Paのときの流速を求める問題が出ました。流速は動圧の平方根に比例するので、9.4×√(60÷46)=約10.7m/sと求めます(動圧に単純比例させて計算しないよう注意)。
混同しやすい用語
動圧に比例 と 動圧の平方根に比例
流速が動圧にどう関係するかを、取り違えやすいところです。
流速は動圧そのものに比例するのではなく、動圧の平方根に比例します。動圧4倍なら流速2倍です。
「流速 ∝ √動圧」と覚えて、計算では平方根をとる、と押さえます。
ピトー管が測るのは何か。流速とどう関係するか。
答え:動圧(全圧−静圧)を測る。流速は動圧の平方根に比例する
動圧が4倍になっても、流速は2倍にしかなりません。
動圧46Paで流速9.4m/sのとき、動圧60Paでの流速はおよそいくらか。
答え:約10.7m/s
v=9.4×√(60÷46)=9.4×√1.30≒10.7。動圧の平方根に比例させて求めます。
ピトー管は、排ガスの流速を測る測定器です。
ピトー管が測るのは動圧(全圧−静圧)で、流速は動圧の平方根に比例します。別の動圧での流速は v₂=v₁×√(動圧₂÷動圧₁) で求めます。
「流速 ∝ √動圧」を、単純比例と取り違えないようにします。
参考
※ この記事の確認日:2026年6月
まちがえやすいポイント
流速を、動圧に単純比例させて計算してしまうのが狙いです。
流速は動圧の平方根に比例します。動圧をそのまま掛けてはいけません。別の動圧での流速は v₂=v₁×√(動圧₂÷動圧₁) で求めます(動圧が4倍でも流速は2倍)。