流量の算出方法について

Question

過去ログを閲覧して探して見ましたが、希望の回答が見つからなかったため、投稿させて頂きます。

吸着有無の検出に流量センサーを用いているのですが、そのしきい値を理論的に算出したいと考えております。

例えば真空の場合
圧力：-A［MPa］
管径：φB［mm］
外気圧力：大気圧
のパラメータで算出できますでしょうか。
他のパラメータも必要でしょうか。

計算式（損失無視）などご教示頂ければ幸いです。

それではよろしくお願い致します。

Accepted Answer

簡単な算出方法は、先ずこの森のNo.27539の内容を確認してみて下さい。

さて、
＊ 配管φBmmのもとに、真空発生器がある条件で、
圧力：-0.1［MPa］（絶対真空）の流量は、
＊ （π/4×φBmm×φBmm）＋ 吸着パッッドがあるならその容積　＝ Ｑ
（容積単位は計算で合わせ?とする）で、その真空到達時間（ｔ秒）だと、
Ｑ?÷ｔ秒でＱ/ｔ?/秒か、Ｑ?÷ｔ秒×60秒/分で60･Ｑ/ｔ?/分かに
なります。
そして、圧力：-0.1［MPa］の半分である圧力：-0.05［MPa］流量は、
1/2･Ｑ/ｔ?/秒か、1/2･60･Ｑ/ｔ（30･Ｑ/ｔ）?/分かになります。

以上の様な容量でも求められます。

Answer

ベルヌーイの定理を利用して、“圧力”⇒“流速”に変換し、
“流速”×“配管断面積；π/4×φBmm×φBmm”で流量を求められます。
羽根車式やカルマン渦流量計以外では、多くの場合、この方式で流量測定
（流速測定）しています。

さて、昔人間なので、以下をMKS単位で記述します。
P（圧力）kg/m2÷γ（比重量）kg/m3 ＝ v（速度）m/sec × v（速度）m/sec ÷〔2×g（重力加速度）m/sec2〕
圧力は－ＡMPaですが、完全真空でも-0.1MPaです。
これは、約-1kg/cm2 ⇒ 10000kg/m2です。
空気の比重量は、20℃で1.2kg/m3。重力加速度は、9.8m/sec2。なので、
v（m/sec）＝√P（kg/m2）÷1.2kg/m3×（2×9.8m/sec2）
で、速度が求まります。
“流速”⇒“負圧”を生み出す機器は、妙徳さんのコンバムが有名ですが、
この原理を利用しています。

そして、流速（m/sec）×配管断面積で、流量が求まります。

流量の算出方法について