配管内の空気の流れについて（流体力学？）

質問

言葉のみの説明ではわかりにくいかもしれませんがご容赦ください。

流体力学に関することかなとは思いましたが、文献を調べてもよくわかりません
でしたので、教えてください。ちなみにこの分野については全くの初心者です。

1本の配管があると考えてください。形状は直線、太さは仮に200Aとして、
長さは特に考えないでください。

両端を開放した状態で置いてあり、それぞれの端をA端、B端とします。

A端は室内で無風状態、B端が屋外にある場合、A端からＢ端へ向かう空気の
流れが発生するようなB端側の風の条件（風向？風速？）はあるのでしょうか？

急ぎで回答が欲しいのですが、ご協力宜しくお願いいたします。

回答No.3

okormazd

原理的には次のようになるはず。
1.
部屋がABの開口部だけで他は密閉されている場合
(1)　始め風がなければA,Bの圧力は等しいので、空気は流れない。
(2)　B端でBの口に垂直方向に風が吹く場合、Bには静圧がかかるのでBの圧力が下がって、A→B方向に空気の流れができるが、間もなくA,Bの圧力が等しくなって、空気の流れは止まる。
(3)　B端でBの口に吹き込むように風が吹く場合、Bには全圧がかかるのでBの圧力が大きくなって、B→A方向に空気の流れができるが、間もなくA,Bの圧力が等しくなって、空気の流れは止まる。
(4)　B端の風の角度によって、(2)と(3)の間の効果になる。
2.
部屋がABの開口部のほかに風のない部分に開口部がある場合
1.の場合の空気の流れは止まらずに持続する。

どれほどの空気の流れができるかは、風速による。風速が大きくなればそれだけ圧力差が生じるので、空気の流れも大きくなる。
以上は、ベルヌーイの定理から導かれる結論で、霧吹きの原理、ベンチュリーの原理と同じです。

回答No.2

haruka6279

空気の移動には必ず圧力差が必要です。しかし終始互いに繋がっている室内と外界は大きな時間スケールで見ると圧力は平衡にあるので、基本的に風は吹きません。
ただ瞬間的には、例えばB端のある壁に強風が吹き付けた瞬間などはB端の圧力が高くなるので、その瞬間には僅かに室内に風が吹き込むと思います。しかしそれによって室内の気圧が高くなるので、すぐに外界へと空気は戻ります。管の長さと直径もこうした挙動には関わってくるので一概には言えませんが、よっぽどの台風でもない限りそう気にすることもないんじゃないでしょうか。

……そういえば、室内に押し引きで開けるドアがついている場合、開閉の瞬間には空気が外から入り込みそうですね。これは室内が無風、というか圧力一定という仮定が崩れるケースですが。

回答No.1

tengenseki

私も初心者。
室内外で温度差、気圧差は無いですよね。
Ｂ端での室外の風の向きが管と直角～管と並行で
Ａ→Ｂ方向の間なら、Ｂの出口が減圧されA端から
Ｂ端へ空気の流れが向かうと思いますが。