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title: OpenModelicaで定常管路網計算の準備（圧力損失の表現）（20260523_オープンCAE勉強会@関西）
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author: [M. K.](https://image.docswell.com/user/bushdog)
site: [Docswell](https://www.docswell.com/)
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description: 2026/05/23のオープンCAE勉強会@関西で発表した内容です．
published: June 02, 26
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2026/5/23 オープンCAE勉強会@関西
OpenModelicaで
定常管路網計算の準備
（圧力損失の表現）
2026/05/23
bushdog


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今日の内容
ちょっと前の勉強会で，OpenModelicaを使って管路網計算が紹介されていました
（ハーディクロス法やその他計算ソフトとの比較だったと記憶）
流体管路網計算をやってみたいので，その準備をした備忘録です．
圧力損失について調べました．
ざっくりしたやりたいことのイメージ（これは今日出てこないです）
→ 水の入ったタンクから二股分岐が沢山ある配管が出ていて，これの定常状態を知りたい


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![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/5JGLK6ZR7L.jpg)

定常管路網計算における圧力損失
 管摩擦による損失
＋
 管路の入口
（拡張）ベルヌーイの式
 拡大管
 縮小管
 ベンドとエルボ
 管継手
 弁とコック
 オリフィス板，ノズルおよびベンチュリ管
 分岐管と合流管
 管路の出口


# Page. 4

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/47QYN4LYEP.jpg)

圧力損失 ⊿p
 管摩擦による損失
局所損失
 管路の入口
 拡大管
 縮小管
 ベンドとエルボ
 管継手
 弁とコック
 オリフィス板，ノズルおよびベンチュリ管
 分岐管と合流管
 管路の出口
日本機械学会，機械工学便覧，日本機械学会（2014）


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![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/KE4WGQDZJ1.jpg)

熱流体ライブラリ（Modelica.Fluid）
クラス名
説明
UsersGuide
ユーザガイド
Examples
熱流体ライブラリの使用例
System
熱流体システムの性質と既定値
Vessels
流体貯蔵要素
Pipes
流体管路要素
Machines
流体力を機械力に変換する機械
Valves
流体制御用バルブモデル
Fittings
流体継ぎ手(オリフィス、曲管、流路抵抗など)
Sources
流体源
Sensors
流体の理想的なセンサモデル
Interfaces
流体用コネクタおよび部分モデル (定常流，非定常流，混流，混相，非圧縮性，圧縮性の各流体に対応)
Types
流体モデルの共通物理型
Dissipation
熱および圧力損失特性
Utilities
ユーティリティ関数集
Icons
アイコン集
平野豊，Modelicaによるモデルベースシステム開発入門，TechShare（2017），p. 104


# Page. 6

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/L71YDPZDJG.jpg)

Pipes（流体管路要素）
 管摩擦による損失
StaticPipe
定常
https://doc.modelica.org/om/Modelica.Fluid.Pipes.html
DynamicPipe
非定常


# Page. 7

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/G7WGY298E2.jpg)

StaticPipe
これ使っておけば管摩擦が計算出来そう
StaticPipe
定常
DynamicPipeを定常にしたら同じ結果
→ StaticPipeみたいなバッファのない部品ばかり使ってると非線形性のために収束が悪くなるから気をつけろ的なこと？
https://doc.modelica.org/om/Modelica.Fluid.Pipes.StaticPipe.html


# Page. 8

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/4JZLXD99E3.jpg)

Fittings（流体継ぎ手(オリフィス、曲管、流路抵抗など)）
 その他管路における諸損失


# Page. 9

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/YE6W41KDEV.jpg)

SimpleGenericOrifice
⊿p = 0.5*ζ*ρ*v*|v|
= 8*ζ/(π2*D4*ρ) * m_flow*|m_flow|
物性
円管直径（円管じゃない場合は4A/P）
損失係数
損失係数の逆算有無
初期値の設定
損失係数計算の設定
⊿p = RQ|Q| と同じ
これ使っておけば
圧力損失が計算出来そう


# Page. 10

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/GE5MQ4P8E4.jpg)

SimpleGenericOrifice改
実際って体積流量を測ることが多い？
→ ⊿p = RQ|Q|
としたい


# Page. 11

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/9729PV6VJR.jpg)

SimpleGenericOrifice改
実際って体積流量を測ることが多い？
→ ⊿p = RQ|Q|
としたい
SimpleGenericOrificeのζを体積流量から計算してあげる
ζ = R 2 D 4 / 8 


# Page. 12

![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/DJY4539Q7M.jpg)

まとめ
流体管路網計算をしたいので，Modelica.Fluidにおける圧力損失の表現について調べた
• 管摩擦は
Modelica.Fluid.Pipes.StaticPipe
局所損失は
Modelica.Fluid.Fittings.SimpleGenericOrifice
を使うと表現できそう
• SimpleGenericOrificeを体積流量ベースにして抵抗値で管理する例を示した