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圧力、流速の一定条件における流量差による関係について
2023/10/19 13:31
- 物理の知識がなく質問します。A,Bの測定物があります。A,Bそれぞれ別の条件として組み合わせする配管のイメージです。流体は水とします。どちらも圧力(4Mpa)流速(5ml/s)ともに一定ですが、流量の条件が違う場合にどのような影響があるでしょうか。
- 具体的には、Aの流量が50mlである場合と、Bの流量が100mlである場合を検証したいと思います。この場合、配管には圧力差が生じるのでしょうか。
- 回答には物理的な法則に基づいた解説が必要となりますが、要約すると、流量が異なる場合には配管に圧力差が生じる可能性があることがわかりました。さらなる詳細な解説が必要であれば、専門家に相談することをおすすめします。
圧力、流速の一定条件における流量差による関係につ…
2016/12/27 12:02
圧力、流速の一定条件における流量差による関係について
物理の知識がなく質問します。
下記条件の比較でどのような差があるか確認したいです。
A、Bの測定物があります。A,Bそれぞれ別の条件として
組み合わせする配管のイメージです。
流体は水とします。
(水は発射する装置→A→チューブ
Bも入れ替えて同様の組み合わせ)
どちらもかかる圧力(4Mpa)流速(5ml/s)ともに一定です。
流量の条件が違う場合にどのような影響があるでしょうか。
A:50ml
B:100ml
配管に対して圧力差がありますでしょうか。
回答 (9件中 1~5件目)
どんな意図で、 後の先、アフターユー さんは、この発言をされているのでしょうか?
>質問者さんの記載の上げ足取りばかりの記載をしないで、
>一緒になって問題解決をする努力をしましょうよ。
と真実思うのなら、口先だけで質問者さんに擦り寄るような
ポイントクレクレと偽善者っぽい発言をするよりも
>回答ではありません。
ではなく、質問者さんの役に立つような
御自分で調査した正しい内容を回答するのが良いのでは無いかと思うのですが…
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
回答ではありません。
質問者さんの記載の上げ足取りばかりの記載をしないで、
一緒になって問題解決をする努力をしましょうよ。
また、質問者さんに於かれましては、過去の質問の最終処理を早目にすることが、
よろしかろうと思います。
過去検索は、貴殿のハンドルネイムをクリック⇒過去の投稿をクリック⇒
過去6ヶ月以前の投稿も検索に“レ”を入れて検索すると表示します。
> 物理の知識がなく質問します。
では、URLで簡単に記載している内容も理解できないとなっていては、ダンマリはよくない。
>先に補足したのは流速の1秒間あたりの単位である
>ことを回答しました。流速と流量の単位が違うということです。
この記載が正しいとするなら
ベルヌーイの定理が単純に適用できないタイプなのかも知れない
http://www.nordson.co.jp/products/nbd/functional/pulse.html
http://www.kaijo.co.jp/sansen/palcl.html
https://www.honda-el.co.jp/industry/cleaner_point.html
どんな装置なのかを具体的に書かないと
質問者さんの欲しい回答は何時まで経っても来ない
それどころか見当違いの回答ばかり増えることでしょうね
秘密保持条項どーたらの事情もあるでしょうけれど
手っ取り早く回避する手段として、
同業他社製品の事例を挙げてそれなりに誤魔化せる
再出です。(質問内容と補足内容の見通しがよい環境でのアドバイスを選択のために)
> その装置の入力パラメーターに圧力、流速、流量と入力できるようになっています。
の記載は、おかしな表現です。
ノズルやバルブを含む配管関連が同じであれば、パラメーターである圧力、流速、流量の何れか
一つを入力すれば、他は連動した数値なので自動で変わるでの内容でよろしいのでしょうか?
(これで、随分アドバイス内容が変わりますので)
さて、本題です。
流体は水とします。そして、以下が仕様と思われる内容です。
? 水は発射する装置 → A(50ml) → チューブ
? 水は発射する装置 → B(100ml) → チューブ
では、意味不明なので、
? 4MPa&5ml/sec仕様の水供給源⇒流量制御弁(A:50mlに調整)⇒ノズル⇒水受け構造体
50ml/secで、配管断面積で割れば流速が求まります
? 4MPa&5ml/sec仕様の水供給源⇒流量制御弁(B:100mlに調整)⇒ノズル⇒水受け構造体
100ml/secで、配管断面積で割れば流速が求まります
そして、Aの流速の2倍がBの流速になることが確定
とします。
以上から、
> どちらもかかる圧力(4Mpa)流速(5ml/s)ともに一定です。
> 流量の条件が違う場合にどのような影響があるでしょうか。
> A:50ml
> B:100ml
> 配管に対して圧力差がありますでしょうか。
はYESで、圧力差はあるとなります。
理由は、静圧と動圧の内容を確認すればよろしいと思います。(URL参照してください)
a)4MPa&5ml/sec仕様の水供給源は、
動いていない液体の圧力の話しと同じ条件と考えて良い内容で、
全圧:4MPa=静圧:4MPa+動圧:0MPaの内容です。
(5ml/secは、5ℓ/secの誤りと推測し、最大5ℓ/secの供給能力がある事を示している)
b)流量制御弁(A:50ml/secに調整)は、その後は最大5ℓ/secより小さい50ml/secの流量
50ml/sec÷配管断面積で流速が求まる解をA"m/secとします。すると、
全圧:4MPa=静圧:(4MPa-動圧)+(動圧:0MPaでなくA"m/sec分が加わる)
c)流量制御弁(B:100ml/secに調整)は、その後は最大5ℓ/secより小さい100ml/secの流量
100ml/sec÷配管断面積で流速が求まる解をB"m/secとします。すると、
全圧:4MPa=静圧:(4MPa-動圧)+(動圧:0MPaでなくB"m/sec分が加わる)
そして、流速はAの2倍なので静圧はb)の方が大きいとなります。
それを求めるには、ベルヌーイの定理を使用します。
簡単に示せば、ベルヌーイの定理は、位置水頭と速度水頭と圧力水頭から構成され、
位置水頭はb)とc)は同じ配管を使用なので高さ位置は同じなので、
b)位置水頭+b)速度水頭+b)圧力水頭=c)位置水頭+c)速度水頭+c)圧力水頭
から、両辺を消去
b)速度水頭+b)圧力水頭=c)速度水頭+c)圧力水頭=4MPa
b)速度水頭とc)速度水頭をA"m/secとB"m/secにて求めれば理論上の差も求まります。
(配管抵抗/圧力損失は、実測が正解なので、ノズルから液体を受ける構造体で実測する)
となります。
流量制御弁の評価装置ですかね?
ノズルから液体を受ける構造体が、流量の実測する物?
その妥当性確認での投稿ですかね?
ベルヌーイの定理での動圧である速度水頭の求め方は、実際に
“圧力を受ける時間が長くなることで水圧を受ける構造体に影響が発生している”
部分の断面積を教えていただければ、求め方を教示できます。
それと、
> 圧力と流速は一定で、流量に変化があればノズルから噴出される
の記載内容は、
圧力と流速は一定で、流量制御弁にて通過部分の断面積を変化させ流量に変化があれば
なら解りますが、
流体の“連続の法則”判断しても、圧力と流速を一定にして、流量だけを変化させるのは
非常に困難を要します。
従って、貴殿が未だに、流量と流速の意味が理解できていないか、無意識に言葉の選択を
誤っているとしか見えない状況です。
今一度、前出の回答(2)URLを確認してみてください。
解っているとは思いますが、
流量は、100ml/sec(ミリリットル/秒)や10ℓ/sec(リットル/秒)と表示。
因みに、ml(ミリリットル)のm(ミリ)は、1/1000を表す。
流速は流体の速度なので、100mm/sec(ミリメートル/秒)や10m/sec(メートル/sec)と表示。
因みに、mm(ミリメートル)のm(ミリ)は、1/1000を表す。
そして、100mm/secは0.1m/secであり360m/時間で時速0.36km/hであるし、
10m/secは36000m/時間で時速36km/hである。
流量と流速の関係は、流量=配管等の経路断面積×流速です。
水受け構造体で計量した数値と、設定値が異なる問題の対処法が質問の主旨では???
固有名詞と単位は正しく使うべし