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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:【超難問】風の流速について)

風の流速について

2023/10/20 02:30

このQ&Aのポイント
  • 底に直径10mm 500gの玉を持ち上げるために必要な風量は?
  • 風量を計算するための式を探すが、爆発しそうなほど難しい。
  • 風量の計算方法を探しても、簡単には見つからない。
※ 以下は、質問の原文です

【超難問】風の流速について

2019/06/01 10:09

画像の絵から質問です。
底に直径10mm 500gの玉(ありえませんが仮定で)が置いてあります。
玉を底から持ち上げて外に出すには、
赤矢印の風量(m3/min)は どのくらい必要と想定できるか。


いろいろ計算式等探しましたが、爆発しそうです。

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回答 (3件中 1~3件目)

2019/06/01 18:53
回答No.3

風圧P=0.5 × ρ × V^2 × C × A(N)
 ここで、ρは空気の密度:1.23kg/m^3程度
     Vは風速(m/s) 
     Cは風力係数:球形であれば0.6程度
     Aは面積(m^2):10mmの球の投影面積・・・78.5×10^-6 m^2
500gの球に加わる重力は、0.5 kg × 9.8m/s^2=4.9 N

上の式を使って、500gの球を浮上させるのに必要な風速を求めると、411 m/s程度ですね。
(マッハ1.2です)
φ70とφ50の間の面積は、1.89×10--3m^2ほどですから、
1.89×10-3m^2 × 411 m/s = 0.78 m^3/s程度の風量が必要ということになりそうです。
毎分に換算すれば、47 m^3/min を目安として実験してみたら如何でしょうか。

なお、差し込んであるφ50のパイプは、添付の図よりも底に近い位置に下げる必要があると思います。少なくとも、10mmの球体の下半球に風が廻るように、底面の隙間は、5mm以下にする必要があると思います。
 

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質問する
2019/06/01 16:54
回答No.2

回答1の方と同じです。
ただ、風速が新幹線の速さ、音速又は光速くらいならどうなるのでしょうか。
(質問者様が比重500の玉と仮定したので、とんでもない風速を仮定したらどうでしょうか。)

2019/06/01 10:43
回答No.1

 
残念ですが、どんな風速、風圧でも玉は出ません。
風は玉を避けて外に出てしまう。
 

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