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風船を一定の高さに浮遊させる
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- yellow0315
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風船に取り付けられた管路およびソレノイドバルブからの、空気の流出量と流速の求め方 現在、下記のような空気圧制御機械を設計しております。 ・管路の両端に、風船とソレノイドバルブが取り付けられている ・管路の内側の半径はR[mm] ・管路の長さは、L[m] ・風船の最大容量はV [m^3] ・風船の中身は、空気 図で書くと、こんな感じでしょうか ●================□ 三３（ぷしゅ～、と空気が抜ける） |<----- L[m]--->| ●：風船、最大容量 V[m^3] □：ソレノイドバルブ ソレノイドバルブを閉じた状態の時、 風船の中の圧力と大気圧との差が、P[Pa]だったばあい、 ソレノイドバルブを開いたときの、 ソレノイドバルブから流れ出る空気の流量と、 ソレノイドバルブの出口での空気の流速を求めるには、 どのように考えたらよいのでしょうか？ なお、風船、管路、ソレノイドバルブはなめらかにつながっており、 管路もまっすぐで、ソレノイドバルブにおける抵抗は、ないと 考えます。 （これらの抵抗は、後で考えようかと・・・まずは大まかに値を求めたいと思います。） たぶん、レイノズル数とかも関連してくると思うのですが、 速度がわからないと、レイノズル数も分からず・・・ 流体力学を、書籍を買って勉強し始めて一週間経ちますが、 まだ考え方になれておらず、どこから手を付けて良いのか 分からない状態です。 皆様お忙しいところとは存じますが、何卒よろしくお願い申し上げます。 教科書をあさっていたところ、下記のような問題に出くわしました。 圧縮性気体の拡大縮小管における流れ、というような項目です。 問題文は、 圧力 X kg/cm^3 abs 温度 T [℃] のタンク内の空気が 断面積 S [m^2] の先細ノズルを通して外気 Y [kg/cm^3] に 噴出している。このときの最大流量を重量にて求めよ。 といった内容です。 どうやら、圧縮性流体のエネルギー保存式を変形して 求めているようです。 細かい数式、解法は省略いたします。 空気だと、圧縮性があったりするので、その辺の扱いがもやもや していたのですが、なるほど質量で表すといいみたいですね。 あとは、管路の抵抗などを加味して求めていけば良さそうです。 というわけで、一つの解法は見つかったのですが、 これがあっているとは限りませんので、もしよろしければ 他の解法を教えていただける方がいれば大変助かります。 今後ともよろしくお願いいたします。
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