締切済み ※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:排出流量と圧力関係) 排出流量と圧力関係 2022/02/10 13:28 このQ&Aのポイント 排出流量と圧力の関係について説明します。質問文の中で与えられた条件を考慮して、排気口の流速と容器内部の圧力について計算しました。結果として、容器内部の圧力は1.893atm (0.1893MPa)であるという結論に達しました。 排出流量と圧力関係 内容積3m3 空気供給量10m3/hr 排気口断面積0.001m2(排気配管は90°2回 曲がって配管)で 圧力損失がなければ流速は2.778m/secなるとおもいますが 実際排気口の流速で1.2m/secなれば 流量は4.32m3/hr 10-4.32=5.68m3の流量損失することと考えていますが5.68m3が容器3m3にある(滞留)とおもうから容器内部圧力は P=nRT/Vなので (空気密度1.21で計算すれば10m3は446mol) 5.68m3は253mol 容器なかには253molがあるので 容器の圧力は1.893atm (0.1893MPa)が 正しいですか? お教授お願いいたします。 質問の原文を閉じる 質問の原文を表示する みんなの回答 (2) 専門家の回答 みんなの回答 tetsumyi ベストアンサー率25% (1955/7566) 2022/02/10 13:49 回答No.2 圧力差があるから流れるのでしょう? 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する(1) hiro_1116 ベストアンサー率30% (2576/8337) 2022/02/10 13:41 回答No.1 >10-4.32=5.68m3の流量損失することと考えていますが この「損失」というのは、系外に漏れているということですか? 入口と出口の流量差が容器内に蓄積されるとするなら、際限なく圧力が上昇を続けることになってしまいますが。 通報する ありがとう 0 カテゴリ [技術者向] 製造業・ものづくり開発・設計機械設計 関連するQ&A 流体圧力関して 1atm,0℃の酸素ガスを150m3/hrで 83m3の容器に入れます 容器なかでガスを700℃まで上げながら 面積0.19m2の上部の出口で噴出させます その時 150m3/hrの酸素ガスは加熱されば 424m3/hrくらいで密度が低くなり 加熱前の容器から流速は 789m/hr 700℃の加熱されたガスは 2231m/hr ですが 質問1 ガスを入れながら加熱させて噴出する時に容器内部の圧力は計算できませんか? 質問2 Pv=nRTの式を用いて容器の内部圧力を計算することは正しくない方法ですか? 質問3 ガス噴出の圧力はどうして求めますか? よろしくお願いいたします 流量損失とは しゃしんを見ると供給される容器内部に風に抵抗を与えることがあれば流速は低くなって流れ方向の垂直に力が大きくなると解説されています。 Q=A*Vで断面積が同じ状況で流速が低くなれば流量も低くなると考えますが。 3m3の容器にガスを10m3/minの空気を入れて排気口から吐出量が5m3/minなら 5m3のガスは容器内部の静圧を発生させますか? エアーホースの圧縮空気の圧力損失の計算 0.7Mpa で2 m3/m の空気消費量の エアーツール用のエアーホースのサイズの検討をしています。ホース長さは10mです。インターネットで圧縮空気の圧力損失の計算方法を検索して出てきた複数のサイトでの内径25mmでの計算結果に大きな違いがあり戸惑っています。 一つは 計算式:dP=f*Lp*Va^2/(2*d/Da) dP :圧力損失(Pa) f :摩擦係数 Lp :配管長さ(m) Va :空気流速(m/s) d :配管内径(m) Da :密度(kg/m3) Re :レイノルズ数 Via:空気の動粘度(m2/s) 計算条件:管内径 25mm, 圧力0.7Mpa, 流量 2m3/m, 温度20°C, 配管長さ 10m, 内面粗さ 0.05mm 結果:圧力損失 205.8 Kpa, 流速 67.92m/s, レイノルズ数 909479 もう一つは ?p=9.2×10^-3×μ×L×γ×Q^2/{d^5×(0.1013+p)^2} ?P(MPa) 配管の圧力損失 p(MPa) 元圧力 L(m) 配管長さ d(mm) 配管内径 μ 摩擦係数 ゴムホース0.0097 t(℃) 空気温度 γ (kg/m3) 空気密度 γ=1.204×(0.1013+p)/0.1013×293/(273+t) 〔kg/m^3〕 20℃・大気圧・乾燥空気 =1.204kg/m3とする 計算条件:ホース内径 25mm, 圧力0.7Mpa, 流量 2m3/m, 温度20°C, ホース長さ 10m 結果:圧力損失 5.49 Kpa, 流速 67.92m/s となり205.8Kpaと5.49Kpaという結果が出ています。厳密な値を求めているわけではないのですが違いが大きぎるのではないかと思い質問する次第です。 質問1:どちらのほうが現実的な値に見えるでしょうか? 質問2:このような違いが生じる原因としてはどのようなことが考えられるでしょう? ------ 私の何か勘違い? 質問3:空気の管(ホース)内流速が67.92m/s となっていますがエアーツールへの0.7Mpa 圧縮空気の供給ではこれぐらいの流速は一般的なものでしょうか?ほかのエアーツールのサイトで示されているカタログでの必要空気流量と推奨ホースサイズから計算すると空気の流速は100m/sを越えるものもあるようですがそんなものでしょうか? よろしくお願いいたします。 流量と圧力から管内の流速を求めたい。 初めて書き込みします。 2本の管内を流れる空気があります。 流量(g/sec)と管径は両者同一ですが、管内の圧力がそれぞれ違います。 上記の場合、圧力の高い管の方が流速が遅くなる気がしますが、根拠となる理論・数式がはっきりわかりません。教えていただきたく存じます。 タンクから排出圧力と流量など 質問は図の通りです、 質問1. 状況1でタンクの下にバルブ、フィルタがある場合 バルブの開度率はわからなにが、 400㏄/minで外部(大気)に出しています、配管の単面積で換算したら 流速が0.027m/secになります、 状況1でタンクの水圧と窒素の加圧でタンクから吐出の圧力は108.68kPa と考えますが、正しいでしょうか? 質問2。 https://www.ryutai.co.jp/shiryou/q-p-kankei/q-p-kankei-ver3.htm あのホームページでベルヌーイの定理で 流速を求めたら流速が11.83m/sですが、 これはバルブがない状況の流速だと考えますが正しいでしょうか? 質問3。 そしたら、バルブがなくてフィルタだけある場合 a. タンクから吐出圧108.7kPa b. 吐出先(大気101.325kPa) c.フィルタ圧(ΔP 70kPa)ならば 水がフィルタを通して吐出先で大気より圧力が低くなれば 吐出ができますか?できなければ実際タンクまたはフィルタの差圧が あの値と違うと考えてもよいでしょうか? 4.最後で 3番の質問でタンク、フィルタの圧力の値が違うと、 逆で流量や流速から実際フィルタとかタンクの圧力を求められますか?求めることできればお願いいたします。 ぜひよろしくお願いいたします。 気体流速計算の質問 体積83m3、上部に面積0.19m2の出口があり出口開口率が100%, 容器に時間当たり150m3(atm, 0℃)の酸素ガスを入れたら容器の圧力は高くなることは当たり前です、PV=nRTで計算すると 150m3の酸素はn:6600mol P=6600*0.08206*273.15K/83000L=1.78atm(0.178MPa) でもpv=nrtには流量の概念がないのでどうすれば 容器の圧力と出口で噴出されるガスの流速を求められますか? どうぞよろしくお願いいたします。 気体の流速計算 体積83m3、上部に面積0.19m2の出口があり出口開口率が100%, 容器に時間当たり150m3(atm, 0℃)の酸素ガスを入れたら容器の圧力は高くなることは当たり前です、PV=nRTで計算すると 150m3の酸素はn:6600mol P=6600*0.08206*273.15K/83000L=1.78atm(0.178MPa) でもpv=nrtには流量の概念がないのでどうすれば 容器の圧力と出口で噴出されるガスの流速を求められますか? よろしくお願いいたします。 細長い管路に空気を通した場合の、圧力損失と流速の関係 お世話になっております。 はせこう、と申します。 現在、ある空気圧制御機械を設計しておりまして、流量の計算のために 流体力学を勉強しております。 現在、下記のような実験モデルを考え、空気の流れ方を計算しています。 (1)ある容量V[m^3]の金属製の容器に、長さ L[m] 内径 2d[mm](だいたい、直径3mm) の 内部がなめらかで内径が一定な管路がまっすぐ、地面と水平に接続されています。 (2)いま、容器内の圧力が P [kPa] のときに管路の末端を開放すると、 空気が流出します。 (3)このときの、管路内の空気の圧力と流速の関係を求める。 といった場合に、 考察A: ア) 管路内のある位置 x での圧力は、容器から遠ざかるにつれて下がっていく →圧力損失(ワイズバッハの式より) イ) 管路内のある位置 x での流速は、容器から遠ざかるにつれて上がっていく(質量保存の法則より。圧力が下がると密度も下がるので、質量流量を保とうとすると、速度が上がる。) といった理解をしているのですが、これは正しいでしょうか。 また、上記"考察A"が正しい場合、 考察B: ア) 管路内の空気の流速は、音速を超えられないので、管路がいくら長くなったとしても、流速が音速を超えることがない。 イ) 流速が音速を超えた後は、流速が変わらないので、密度が変わらない。(質量流量保存則より) ウ) 密度が変わらないので、圧力も変わらない。 即ち、管路内のあるところで流速が音速と同じになったあとは、その後いくら管路が長くても圧力損失は起きない という理解は正しいでしょうか。 考察Bに関しては自分としても、何か腑に落ちない理解です。 たぶん、圧力損失は生じるのだと思いますが、 質量保存則を考慮に入れると、どうも圧力が一定になるような気がしています。 皆様お忙しいとは存じますが、教えていただければ幸いです。 以上、よろしくお願い申し上げます。 圧力、流量、流速について 水の圧力について質問です。 配管のバルブを閉めれば水圧は下がりますか? (例) ポンプ 100t/h 水圧 0.5MPA 配管のバルブを半分まで閉止すると水圧はどれくらい下がるのでしょうか? また流量、流速も変化するのでしょうか? 水圧、流量、流速の関係がいまいち分からないので教えてください。 圧力損失と流量の関係 初めて質問に投稿致します。 今、液体用ポンプの選定を行っていますが、配管が複雑のため、設定流量に達するか確認を行いたいのですが、圧力損失から流量は分かりますか? よろいしくお願い致します。 圧力タンクからの噴き出し空気量について 圧縮流体について初心者なのですが、どなたかご教授下さい。 9.5m3の圧力タンクに0.15MPaの圧縮空気を貯留し、タンク吐出バルブ50Aは閉にしています。吐出バルブの先には30mのVP管が敷設されていて、VP管の先端は大気解放です。 この時、吐出バルブを全開にした時の?空気流量、?配管流速、?圧力損失はどの様に算出したら宜しいでしょうか? 以上、ご存じの方、ご回答を宜しくお願いいたします。 配管サイズ・圧力・流量の関係について教えて下さい 配管サイズ(内径)の求め方を教えてください。 流体:空気 (at 35℃) 圧力:750 Pa 流量:500L/min. 配管長さ:45m (90°曲がりが8か所) この条件で、配管のサイズ(内径)はどのように求めたら良いのでしょうか? 外気温:35℃ 地下水の流量について (水)地下水の流量計算をしたいのですが、些細なことでも構いません。アドバイスお願いします。私の知識では配管の面積×圧力で大体の流量が求められる(損失がどのくらいかは知りませんが。)と思っていました。 空気圧の場合 流量=面積×((圧力×0.1013)÷0.1013)×0.000001 だと思いましたが水の場合はどうなるのでしょう? ちなみに、配管はφ20 圧力は0.06Mpaです。 宜しくお願いします。 円管の長さと流速の関係 円管上流からマスフローで質量流量一定で空気を流します. すると円管が長くなるにつれて流速が低下していました. (熱線流速計の出力が低下していました) 流量一定であるのに関わらず流速が低下するのはなぜですか? (Q=ρAUであるため疑問に感じています) 本で(ベルヌーイなど)調べた結果円管内壁との圧力損失によってエネルギー損失が生じるため 運動エネルギーが減少し流速が低下すると考えましたが式で理解することができません. 私の調べた本には次のような式が出てきましたが,円管の長さが長くなるにつれて圧力損失が大きくなることは分かりますが,圧力損失が大きくなるにつれて流速も増加するという見方もでき,自分の考えと矛盾していることがしっくりきません. どなたか円管の長さと流速の関係について式で説明してくだいますでしょうか? 配管抵抗式 P=λ・(L/d)・(ρ・U^2/2) P[Pa]:配管抵抗(圧力損失) λ:管摩擦係数 L[m]:管の長さ d[m]:管の内径 ρ[kg/m^3]:密度 U[m/s]:流速 圧縮空気の吐出口での流量の求め方 ブロアから配管を経由し圧縮空気を送風する際、出口(大気圧)での流量を求めるための公式を教えていただきたいです。 目的:ブロアの流量選定 出口での必要流量:50㎥/min(大気圧) 確認できている条件:配管径、圧力損失、配管長 ご教授いただけたら幸いです。 配管から吐出流速求め方 タンクから100kPaG(ゲージ圧)の圧力で水を出している状態で、配管にはバルブやフィルタなど何もない状況です、 この状態で配管の吐出先は大気圧(101kPa)ならば配管から吐出される流速や流量を求めたいです、 私の考えは、 ベルヌーイ定理で 流速は V=(2*P/ρ)^0.5だと知っている ここで ρ:1000kg/m3 P(パスカル):は なんでしょうか? もしかして タンクから吐出圧力が 100kPaG、配管の吐出先は大気圧101kPaなれば実際タンク吐出厚は200kPa(絶対圧) 200kPa-100kPa=ΔP:100kPa V=(2*ΔP/ρ)^0.5 V=(2*100000Pa/1000kg/m3)^0.5 V= 14.14m/sec 流量QはV*A(ここで単面積は省略)=14.14(m/sec)*A(m2)=(14.14A*3600sec/hr)m3/hr がただしでしょうか? 知りたいことは流速計算式でPはΔPで 供給圧力 ー 吐出先の圧力を用いることが正しいかどうかが知りたいですと単位が上の通りかどうかものですが 間違いところがあれば教えていただきませんか?よろしくお願いいたします。 圧縮空気の圧力と圧力損失の関係について 某スキー場でスノーマシン設備の運用をしている者です。 初めて質問するので、言葉足らずの箇所がありましたら申し訳ありません。 スノーマシンは圧縮空気と水を合わせて雪を作る装置です。吐出空気量に比例して多く雪を作ることができます。コンプレッサーからスノーマシンまでの配管長は遠いところで1500mくらいありますので、圧力損失や摩擦抵抗の影響を少なからず受けているものと思われます。コストパフォーマンスの良い運用圧力を決定する上で、圧縮空気圧力と圧力損失の関係が解りません。電圧と電流の関係のように、同じ配管長(等価長)なら圧力が高くなるほど圧力損失は小さくなるのでしょうか?またコンプレッサーの種類により効率の良い運用圧力があるのでしょうか?メーカーにも問い合わせましたが、良く解らないようではぐらかされてしまいます。 コンプレッサーはエンジンタイプ(0.7Mpa仕様の41m3/minと24m3/min)と電動タイプ(0.7Mpa仕様の41m3/min 合計400m3/min位)を使用しています。アフタークーラー・エアードライヤーともに使用しています。 どなたか、配管設計やコンプレッサーに詳しい方がいらっしゃいましたら、教えていただけないでしょうか? よろしくお願いします。 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。 ポンプ揚程と圧力、流量の関係 1.配管径1500mm、ポンプ揚程15m、15000m3/hのポンプで水を流しています。配管途中にフィルターを設置した場合流量はどのくらい低下するでしょうか?フィルター差圧は、1kpaです。 2.上記の条件で、出口弁開度を40度の時、13000m3/hの流量が流れます。フィルター設置して同じ流量を確保するには、出口弁開度を何度にすべきでしょうか? 配管最適サイズの決定 下記の計算によると計算上は配管径が変わっても流速をあげて規定の流量を流せる事になりますが実際のところ、流速限界があったりするのでしょうか? 規定流量を流す場合、計算上(理論上?)流速さえ早くすれば、いくらでも配管径は小さくなります。 実質的な配管設計を考えた場合、何をもって配管径を決定するのでしょうか? 当然、流速をあげて、配管径を小さくした方がバルブ設置や配管工事等を考えると有利ですが。。。 流速が上がる事での騒音は考えないないものとします。 流速が上がる事で、圧損も増加しますが、配管長40m ベンド数5程度なので 充分無視できると思います(圧力損失は23Kg/cm2まではOKのため) 4000Nm3/h(約700m3/h)のエアーを配管に流す場合、(圧力5Kg/cm2) Q=AV(流量)=(配管面積)X(流速)の関係より 700m3/h=0.19m3/sなので 配管径125mmの場合流速15.5m/sであり、配管径80mmの場合流速37.8m/s になり、この流量を流す場合どちらの配管径が最適か迷っております。 どなたか ご教授下さい。