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流量を知りたい

  • 質問No.283423
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お礼率 25% (10/39)

コンプレッサで生成させた圧縮空気をいったん、タンクにためて、そこからエアーを出しているんですが、その時の流量ってどう求めるのでしょうか?
わかっていることは、タンクには圧力計がありましてその数値は0.7MPaで、エアー噴出し口の直径は4mmということです。
これだけの情報で実際に出口から流れるエアーの流量は算出できるのでしょうか?
また、流量を測定するのは普通どうするのですか?
特別な装置を使わず、自分で手軽に測定する方法ってありますか?

わからないことがあれば補足を要求してください。
よろしくお願いします。

回答 (全4件)

  • 回答No.4

ベストアンサー率 37% (12/32)

 コンプレッサからタンクへは継続して送り込まれているのでしょうか?
もし継続して送り込まれている状態でタンク内の圧力も安定しているのなら流量はコンプレッサの仕様に書かれている吐出(吸込)流量と同じになります。(流れ出るだけ送り込まれるからタンク内の圧力が変化しない。)

 タンクに封じ込めた空気を放出させるのであればタンク内の圧力が下がるにつれて流出量が少なくなってしまいます。

 タンク内の圧力が安定しているのであればタンク内圧力と温度、出口側の圧力で求めることが可能です。単なる穴から流出なら穴の面積の90%を求めて気体の流量を計算する式があるのでそこに入れて求めることができると思います。この式は空気圧機器メーカーのHPなどから探してみてください。配管の場合は摩擦抵抗を考慮する必要があるので使う式は同じですが換算する必要があります。

 流量測定は普通、流量計を使いますが体積式の流量計は出口側圧力条件を守らなければ正しい値は測定できません。簡単なのは穴径のわかっている絞りの前後の差圧から求める方法です。しかし関数電卓レベルの計算を伴うのと上流側の流速を考慮しなければならないので正確な値を求めるなら勧めません。一番手軽なのはコストはかかりますが熱線式です。ただし質量流量は絶対圧力で変化することと表示する体積流量は標準気圧の流量なので同じ表示圧力条件で測定しても気圧によって流量の値が変化します。
  • 回答No.3
オーダー程度ですが.
4mm穴から吹き出す空気の頭損失を計算して.圧損をタンク圧力に等しいと近似すると.流量が検討つきます。

自分で測定する場合は.タンクに圧力系がついていますから.圧力系の変化を一定時間間隔で読み取り(たとえば2秒間各でブザーを鳴らし.その時の目盛りを読み取る).グラフに作図すると.PV=mRTの期待の状態方程式から計算できます。ただ.精度は圧力系の目盛りに依存しますので.オーダー程度しか分かりません。
  • 回答No.2

ベストアンサー率 29% (49/168)

詳しいことは専門でないのであしからず。

ちなみに、酸素ボンベの使用量等は圧力メーターと浮き子式の流量計で測っています。現場的には、それらの曲線表を作成していて、流量なりを算出しています。
(医療現場で)
  • 回答No.1

ベストアンサー率 18% (514/2762)

通常は流量計を用いて図るのでしょうが、簡便な方法として既知の容積のビニール袋を出口に取り付けて、膨らみ切るまでの時間を計測すればよいのではないですか。
あるいは出口にパイプを取り付けて水中に導き水上置換の要領でメスシリンダに入れることで同様に容積と、溜まる時間の関係で測定することも可能でしょう。この際、必要なことは1気圧の状態をなるべく維持することだと考えます。
流体の圧力は非圧縮性流体の場合は流量には影響しないでしょう。流速が超音速を超えると圧縮性流体としなくてはなりません。
冒頭に述べるように通常は流速を計測することで流量は測るのですが、たとえば風速計のようなものを使用するとか、流体中に音波を流してドプラー変異を計測するとかするようです。あるいは流体中に放電してそれを連続写真に撮影するようなことも考えられますが、いずれも流速を換算していることになります。この場合は噴出し口の管径はペルヌーイの定理の関係で重要でしょう。つまり断面積が減少すれば流速は面積に比例して増加するからです。直接容積を計測する方法ならこのような問題は生じないとおもいます。
お礼コメント
urasimataro

お礼率 25% (10/39)

丁寧な回答ありがとうございます。ビニール袋を使って計測してみようと思います。
投稿日時:2002/06/03 05:29
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