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バルブで流量を絞ることができるのは何故でしょうか?

2024/11/27 14:59

最近流体力学を勉強しているのですが、どうしても腑に落ちないところがあるので質問させてください。

以下のエアー配管を考えた際に、何故ニードルバルブで流量を落とせるのかがわかりません。
連続の式とベルヌーイの定理から考えると、ニードルバルブでエアーが流れる断面積を狭めたとしても、流速が速くなるだけで、最終的にA点の流量=ニードルバルブ部の流量=B点の流量になるのではないでしょうか?
ニードルバルブを通過することによる圧力損失を考えたとしても、そんなに大きく流量が減るとは思えないのですが...

(コンプレッサー)-----A-----(ニードルバルブ)-----B----->
※A点とB点の配管径は同じ

実際にはニードルバルブで流量を落とすことができ、A点の流量>ニードルバルブで落とした流量=B点の流量になるのは承知しているのですが、何故前述の理屈と食い違っているのかがわかりません。

よろしくお願いします

※OKWAVEより補足:「技術の森( 開発・設計)」についての質問です。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2024/11/27 21:42
回答No.1

>ニードルバルブを通過することによる圧力損失を考えたとしても、
二ードルバルブで絞った流路面積の問題です
全開から1割とか2割くらい絞ったダケなら
ベルヌーイの定理通りに流速が早くなって流量に変化はない
だがしかし
概ね5割以下に絞ったならベルヌーイの定理が通用しなくなる
って、言うかぁ
ベルヌーイの定理が通用するのはせいぜい3割~4割引き程度まで
何故か?
レイノルズ数による影響
https://yomoriki.com/fluid-mechanics/34106/
https://nanamemo.net/reynolds-number/

ニードルバルブでなく普通の水道の蛇口で考えてみればわかりやすい
蛇口をちょこっとダケ開いたら?
流速は音速を超えるほど早くならなければならないんだが
普通はそうならない

お礼

2024/12/02 13:41

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ご教授ありがとうございます!頂いたURLを元に色々調べました。流量調整弁では調整部で乱流になり、且つ単純な拡縮とは異なる摩擦損失が大きくなるため、流量が制限されると腑に落ちました。
質問者

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