負圧の流速・流量の計算方法

再出です。

> 1点追加の質問です。
> 空気は乱流が生じやすい為、0.4倍とありますが、その計算式などはあるのでしょうか？
圧縮や膨張性がある気体で、空気成分なので、実験値を経験値化しています。

> それとも今までの蓄積ﾃﾞｰﾀの結果、0.4×0.6なのでしょうか？
0.6は、圧力損失を経験上から加味しています。

回答（３）の計算ソフトと整合性確認してみてください。

下のソフトで検証できそうな気もします（参考までに）

管内の流速・流量については、IN → OUTの圧力差で考えますから、負圧は特に関係ありません。
以上から、ゲージ圧より、絶対圧で考えた方が良いかもしれません。

【ゲージ圧】計算
0Kpa－(－10Kpa)＝10Kpaが差圧
【絶対圧】計算
約100Kpa－約90Kpa＝10Kpaが差圧

さて、内径Φ10mm(外径Φ12mm)チューブに、圧力差が(動圧測定ゲージが)－10Kpa時は、
ベルヌーイの定理、v^2/2g＋Z＋p/γ＝H[m] ← 単位がメートルで一定　を利用して、
計算式は単位がメートルなので、v^2/2g＝p/γが成り立ち、圧力差が解ると流速が求まります。

v^2/2g＝p/γ　－－－－－　10Kpa → 約0.1kg/cm^2 → 約1000[kg/m^2]
v；流速[m/sec]、g；重力加速度 9.8m[m/sec^2]、p；圧力[kg/m^2]、γ；比重量[kg/m^3]
水のγ；約1000[kg/m^3]、空気のγ；約1.3[kg/m^3]
v^2＝p/γ×2g＝1000[kg/m^2]÷1.3[kg/m^3]×2×9.8[m/sec^2]＝15077[m/sec]^2
v＝122[m/sec]となるが、水や油の液体より、空気の気体は乱流が生じ易く、効率を0.4取る。
が、通常30mmH2O(0.3kpa)の差圧でも、台風並みの流速となるため、内径φ10mmなので、
効率を0.4×0.6とする。
v＝122[m/sec]×0.4×0.6＝約29m/secと流速が求まります。
因って、π/4×(φ10[mm])^2×10^-6×29[m/sec]＝0.0023m^3/secと流量が求まります。

そして、“Φ10ﾁｭｰﾌﾞの圧力が-10Kpaの時にΦ5にﾁｭｰﾌﾞ径を絞った時の流量・流速”は、
断面積が1/4となるので、損失無視で流速は4倍(流体連続の法則から)
29[m/sec]×4＝116[m/sec]となります。流量は変わらずです。

密閉管内の流れはベルヌーイの定理に従います。ノズルやベンチュリー管は
内外の差圧で流速が決まります。以下参考です。

http://envuniv.net/bernoulli.php

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%82%AF%E3%82%BF

管表面の摩擦損失はあると思いますが，レベルが同じであれば基本式は　p＋ρ×V^2/2=一定　で良いと考えます。負圧といっても大気からマイナスであって，絶対圧ではマイナスではないと思いますから，問題ないと思います。
損失については以下のサイトを参照ください。

http://web.kyoto-inet.or.jp/people/macchann/hiroshi/venepump2.html