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ベルヌーイの定理とは?エアーで詰まった配管を解放する方法は?
2023/10/21 04:41
- ベルヌーイの定理を使用して、エアーで詰まった配管を解放する方法をまとめます。
- ベルヌーイの定理は、エネルギー保存則であり、点aから点bまでの距離のエネルギーを考慮する。
- 配管内の圧力水頭を位置水頭に変換することも可能です。
ベルヌーイの定理についてです
2023/03/03 12:29
シャワーヘッドみたく複数の穴が空いた配管に液体が詰まっているとします。
エアーで押し、系内を空にしようと思いましたが、エアーで貫通できないところが見つかりました。
ベルヌーイの定理を使用して、必要なエアー流量をまとめようと思います。
エアー 0.4mpa
液体比重 1300kg/m^3
系内圧損 0.2mpa
0.4mpa/1300*9.8で位置水頭に変更
それから、圧損分の水頭を足し、速度水頭に変更という感じで、できますでしょうか?
また、そもそもですが、ベルヌーイは点a→点bのような距離のエネルギー保存則と認識しております。
今回のように点aの圧力水頭を位置水頭にのように変換してもよろしいのでしょうか。
ご回答よろしくお願いします。
回答 (4件中 1~4件目)
ベルヌーイの定理は、一定断面積内で流体の運動エネルギーと圧力エネルギーが保存されることを表します。点aと点bの間の流れについて、ベルヌーイの定理を用いてエアー流量を求めることは可能ですが、圧力損失については考慮されていないため、正確な値を得ることはできません。
位置水頭と速度水頭の変換については、基本的には問題ありませんが、圧力水頭を位置水頭に変換する場合は、圧力と高さが比例するという条件を満たす必要があります。また、液体の比重は位置水頭の計算に必要ですが、圧力水頭と速度水頭の計算には影響しません。
以上のことから、点aと点bの間の流れについて、ベルヌーイの定理を用いてエアー流量を求めることはできますが、圧力損失については考慮されていないため、実際の値とは異なる可能性があることに留意してください。
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回答2
>仮にチューブがない、円筒のだとしたら、ある程度の計算はできるのでしょうか?
渦巻いてて端部からエアーが出てない状態だとしても
問答無用なほど内圧が高ければ端部からもエアーが出てくるでしょう
内圧を上げるには単純にエア流量を増やすダケ
コンプレッサが小さくて大流量が流せないとかなら、サブタンク増設するとか
ノズル計算
http://sgs.nozzle-network.com/jp/tools/unit.html
https://www.meijiair.co.jp/technology/gun/nozzle.html
憶測ですが↓図の如くじゃあないでしょうか?
ベルヌーイの定理に変わりないが
https://vis-tech.site/airfoil-theory/
レイノルズ数
https://tec-note.com/19
憶測ですが単純計算で出せるシロモノじゃぁないであろう
円筒内の液体が押し出されて、液体が細孔部だけに残っている状況において、準静的に細孔の液体を押し出す状況なのかと思います。
そのような場合においては、円筒内の液体の深さはゼロと考えてよいのでありませんか?
また、「必要なエアー流量」を求めることを記載なさっていますが、準静的過程だけを考慮するならば、系内圧損に対するエアー圧だけが問題で合って、流量を考慮する必要はないのではありませんか?
それとも、複数の細孔のうち、いくつかの細孔の液体が押し出されて空気が流れ、残った細孔の液体を押し出すのに、どれだけのエアー流量が必要かということでしょうか?
そうであれば、液体が満たされた細孔が一つだけで、他の細孔に空気が流れている状態で、細孔の前後で系内圧損(0.2mPa?)に相当する差圧が生じる流量ということになりそうだと思いますが、私の考え方は適切でしょうか?
補足
2023/03/03 15:36
回答ありがとうございます。
液体がポンプで流れている時に、この円筒の中のチューブ内を通った時の圧力損失が0.2mpaになります。
エアーが0.4mpaあり、全チューブの液を貫通できると思いきや、できない状況です。
エアー量を上げることで、円筒内の流体を押す時の上下の圧力差が増えると思っています。
この考えは適切でしょうか
補足
2023/03/05 12:12
回答ありがとうございます
まさに端の方が残ってしまう状況です。
仮にチューブがない、円筒のだとしたら、ある程度の計算はできるのでしょうか?
すみませんが、ご回答よろしくお願いいたします