ガスの流量計算式と係数についての疑問

このQ&Aのポイント
  • ガスの流量計算を行いたいと思っています。参考書類で見つけた計算式は Q = K√(D^5・H)/SL ですが、この式の係数Kについて疑問があります。COXの値やポールの値とは異なる係数が見つかりました。ガスの種類によって異なる係数を使用するのでしょうか?
  • また、ガスの流量計算式の適用範囲についても教えてください。圧力が非常に低い範囲や非常に高い範囲には適用できるのでしょうか?
  • この質問に関連するハッシュタグは #ガス流量計算 #係数 #適用範囲 です。
回答を見る
  • 締切済み

ガスの流量計算

ガスの流量計算を行いたいのですが 参考書類を検索したところ 次の式が見つかりましたが Q=K√(D5・H)/SL  Q:ガス流量 m3/h  D:管の口径 cm (D5はDの5乗)  H:圧力損失  L:配管長  m  S:ガス比重  この計算式のK(係数)について、COXの値、ポールの値と違うものが見つかりました この係数はガスの種類等により異なるのでしょうか どの様なときにどの係数を使用するのでしょうか また、この計算式の圧力の適用範囲について教えて下さい きわめて圧力の低い範囲 例えば数Paの範囲は適用できるのでしょうか きわめて圧力の高い範囲 例えば数10MPaの範囲はどうですか

noname#230358
noname#230358
  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.1

初めて見る式ですが、配管屋さんの式なのでしょうか? 圧損から流量を求める式で、確かに正しい「K」がわかればこれで流量が求まりますね。 ご提示の式を整理してみると、「K^-2」が一般的な摩擦損失係数λと比例関係にあることが分かります。 λはレイノルズ数(UD/ν)とおよそ反比例する関係ですから、係数「K」は速度、配管径、ガスの種類によって変わらなければなりません。 おそらく、この式とともに「K」とレイノルズ数の関係を示した表があるはずで、そこに適用レイノルズ数範囲が明示されているはずです。 ただし、ご提示の式は直管部分の圧損が対象になります。 もともと直管の圧損は小さく、また直管前後の配管形状に大きく影響を受けるので、計測は難しいものです。 学生の机上の計算だったら「だいたいこんなもの」って感じで構わないでしょうが、もしラインでの適用をお考えでしたら、別の方法(例えばオリフィスとか)で検証する必要があると思います。

noname#230358
質問者

お礼

早速のご回答ありがとうございます ガス屋の教科書にこの様な式が載っているのですが 色々な教科書で微妙な違いがありこの辺を確認したかったのです 又のご教示宜しくお願い致します

関連するQ&A

  • 圧縮性を考慮した流量計算

    こんにちは。 大気からインジェクション方式で空気を吸込ませて、汚泥と混ぜ合わせることを考えています。空気吸込みには内径40ほどのパイプを使っているのですが、その中を流れる空気の流量を計算したいと思っています。パイプの空気取り入れ口に簡易オリフィスを設置して圧力差を測れば以下の式で求めることができるかと思います。 Q(m3/sec)=α(πd2/4)√2gH αは流量係数、dはオリフィス径、Hは圧力差(mH20) この場合、どの程度の流速まで圧縮性を考えなくてもよいのでしょうか? ご存知の方、アドバイスお願いいたします。

  • 規定圧力で規定流量を得る絞り口径計算

    人が口を密着させある一定圧Pの息を吹きかけ、吐出流量Qを得るための絞り口径dを求めたいのですが、概算(圧力損失などは考えない)は下記計算でいいかアドバイスいただけるとありがたいです? (短いストローをくわえて、一定圧力で吹いて、決められた吐息量を得るための、ストロー径と考えていいです。) 絞り口径(ストロー)前の圧力、流速をP1,V1 絞り口径(ストロー)後の圧力、流速をP2,V2 空気の密度ρ とすると、ベルヌーイの式より P1+ρV1^2/2=P2+ρV2^2/2 ここで、V1=0, P1-P2=P(P2:大気圧)とすると P=ρV2^2/2 ・・・? また流速=流量×断面積なので V2=Q/π(d/2)^2 ・・・? ??より d=√(4Q/π*√(ρ/2P)) P=15cmH2O (=15*0.098kPa)、Q=50ml/s (=50*10^-6 m3/s)、ρ=1.2kg/m3 のとき d=1.134mm また、この値は実験での予想値より半分くらいとかなり低くなりそうなのですが、絞り部の長さや圧力損失なども考慮する必要があるのでしょうか? 検討するのに情報が少ないと思いますが、参考意見だけでもいただけるとありがたいです。

  • Cv値によるガス流量の計算について

    Cv値からガス流量を算出する式を探しています。  昔の手持資料から P1:一次圧力[Kg/cm2] P2:二次圧力[Kg/cm2] S:比重 T:絶対温度 Q:流量[L/min] (P1>1.89P2の音速領域において)  Q=4088×Cv√1/S×T (P1<1.89P2の亜音速領域において)  Q=4820×Cv√(P1-P2)/(S×T) の式がありましたが、本当に正しいでしょうか? 教えて下さい。宜しくお願いします。

  • 流量と圧力

    流量15L/minの窒素を口径10mmの鋼管から噴射する時の出口での圧力を求めたいと考えています 損失などは無視した場合、どの様な計算をすれば求められますでしょうか。 下記のサイトの計算式では-(マイナス)値となり、この意味はどの様な意味なのでしょうか。 https://www.meijiair.co.jp/technology/gun/nozzle.html

  • 配管圧力より配管流量

    配管圧力より流量を出す為の計算方法を教えてください ex 配管口径40Aで圧力0.2Mpaの時の流量です

  • 圧縮空気の流量計算

    配管内を流れる圧縮空気のおよその流量を、配管の先端の噴出口の面積(D=8mm)と一次側のコンプレッサー圧である0.6MPaから求めたいと考えています。 配管から運ばれる中で起こる圧力損失は今回考慮せず、レギュレーターもかましていないないので圧力は0.6mpaのままで計算したいと考えております。 0.6MPa D=8mmを https://www.meijiair.co.jp/technology/gun/nozzle.html 上記のサイトで計算しますと 4000l/minという莫大な大きさになってしまっているように感じます。 圧縮空気の流量を計算する際 この計算、値は正しいのでしょうか?

  • ガス燃料バーナーのガス燃焼量の調整で、ガス流量計が他のガス燃料機器と一

    ガス燃料バーナーのガス燃焼量の調整で、ガス流量計が他のガス燃料機器と一緒の為、単独でガス流量が測定出来ません。 燃焼中のガスバーナーのガス圧力及び差圧で簡単に流量を算出出来る計算式が有りましたら教えて下さい。あまり精度は問いません。概算流量でも結構です。

  • 混合気体の流れ

    2成分の気体の流れにおいて絞りをいれて流量調整しているのですが 計算で求めるのにどうしていいのかわかりません。 条件;ガスA(圧力P1、絞り径D1、流量Q1) ガスB(圧力P2、絞り径D2、流量Q2) 混合ガス後(圧力P3、流量Q1+Q2) これで求まるのでしょうか? 誰か教えてください。

  • 流量計を探しています

    以下の仕様に見合う流量計を探しています。 ご存知の方、よろしくお願いいたします。 流体:エチレングリコール水溶液 流量範囲:03L/min 温度範囲:-20+70℃ 耐圧:1MPa以下 口径:15A程度 圧力損失:2kPa以下(@28℃、1.8L/min) 材質:sus 信号出力は必要なく瞬時流量を現場指示できるもの。

  • 超音波流量計の測定原理

    伝播時間差法に基づく超音波流量計の測定原理を調べているのですが、1点分からないところがあり、ご教示いただければ幸いです。 超音波流量計で実際に測定されるのは超音波の伝播路に沿った線平均流速Vですが、流量の計算に用いるのは管の横断面での面平均流速Vaです。線平均流速と面平均流速は異なるため、これを補正する補正係数Kを用いて流量Qは次のように計算されます。(rは管の内半径です) Q=π・r^2・Va=π・r^2・K・V 流れが層流の場合は補正係数Kは理論的に一定ですが、流れが乱流の場合は補正係数Kはレイノルズ数Reの関数になります。 流れが乱流の場合に、流量計の校正により、レイノルズ数Reと補正係数Kの関係を求めることはできると思います。 分からないのはこここからです。 実際に超音波流量計で流量を測定するときに実測できるのは伝播時間であり、装着条件により決まる入射角,管内半径を用いて線平均速度が計算されます。しかし、この段階ではまだ流量は得られていないのでレイノルズ数Reは未知であり、したがって、補正係数Kも未知です。どのような計算で流量を計算するのか分かりません。 ご教示よろしくお願いします。