ノズル径（出口径）に対しての入口径について

質問

出口径の面積より、入口の面積はどのくらいあれば良いのでしょうか？
以前、ここの投稿で出口径に対して「やや大きく」、「1.5倍」とご教示頂きました。

先輩の設計出口側の面積69mm2に対して出口側の継手の有効面積が
SMCの継手KGL10-02Sで25mm2です。

入口～出口の途中の配管が太くてもベルヌーイの定理より、流量は
出口に依存するのは分かりますが、こういう場合は、どうなんでしょう？

結構設計っていい加減で良いものなのでしょうか？
それとも何か意図があるのですか？

ご教示下さい。

回答No.3

mienaikuuki · ベストアンサー

入口から出口までの配管材の有効断面積を直列合成して、チョーク流れの式で入口圧力を使って計算したのが流せる流量になります。
このとき絞りになってしまうところの有効断面積が一番小さくなるようにしてその上流の直列合成した有効断面積が絞られているところの3倍程度あればほとんど圧損なく絞り直前まで流れてくれます。
カタログなどに書いてある式で計算して見ればわかると思います。

結構いい加減にやっている人が多いのが実際のところだと思います。ほとんどの人は先輩のうまくいった経験の情報に頼っているのが実際のところだと思います。ある程度自分で検証することを勧めます。

回答No.2

kon555

>>結構設計っていい加減で良いものなのでしょうか？
　禅問答のようですが「いい加減で良い部分はいい加減で良いが、いい加減ではいけない部分はいい加減ではいけない」が回答になります。
　趣味や芸術品であればまた別として、何かしらの物品の設計というのは確実に『業務』です。つまり究極的には要求性能を満たしているなら、後はコストメリットの話になります。

　ここで質問した際に、出口径と入口径の比として「やや大きく」「1.5倍」という回答があったとの事ですが、おそらくそれは単なるセオリーや考え方であって、やや大きく『ないとダメだ』とか1.5倍でないと『成立しない』といった回答ではなかったはずです。

　添付された部品の用途その他によりますが、例えば「単に流体が出ればいい」という物ならば、入り口と出口の径の比などどうでもいいわけです。穴が空いてればいいよ、というパターンですね。
　そんな時には乱流やら圧力損失やらベルヌーイの定理やらは無視していいんです。そんな事より部品の入手性や組み立て性を優先すべきです。既存設計がほぼ流用できるなら設計コストも下がります。
　設計者の手間もかからず、製造側の負担も少なく、要求性能も満たしている。これなら設計としてはほぼ満点です。

　そうしたケースに限らずとも、理想的な構造を追及する事のメリットよりデメリットが上回る、というのは実務ではよくある事です。その図面はそうした「経済的妥協」の産物かもしれないし、何かしらの意図がある物かもしれません。
　その図面だけでは判断はつかないので、気になるなら先輩に確認してみましょう。

回答No.1

hahaha8635

真ん中のさかさまについてるネジ＆ブロック？の意味が不明です
機能機構をわかるように描くのが製図の基本です
そもそも設計都は機能機構を考えることです
図面はそれを表すものです

出口の方を絞るのは機器に対応するためです
主管は要求される全機器に対応するためのそれに対して必要以上太く負ければなりません

末端でだんだん細くするのは
細い配管で長くすると圧損が生じるのと
中間のふとい管が一時バッファーとして機能し主幹の圧力現象を防ぐ働きがあります