空気流量の計算方法

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著者: Laura McKinney
作成日: 2 4月 2021
更新日: 18 11月 2024
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流体力学第14回 流量【機械工学】
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流体の連続方程式を利用して、パイプまたはホースシステムのさまざまな部分の空気の流量を計算できます。流体には、すべての液体と気体が含まれます。連続方程式は、直線状の密閉されたパイプシステムに流入する空気の質量が、パイプシステムから流出する空気の質量に等しいことを示しています。空気の密度または圧縮が同じままであると仮定すると、連続方程式はパイプ内の空気の速度をパイプの断面積に関連付けます。断面積は、パイプの円形端の面積です。

    最初に空気が通過するパイプの直径をインチで測定します。直径は、中心を横切る直線で測定した円の幅です。例として、最初のパイプの直径が5インチであるとします。

    空気が通過する2番目のパイプの直径をインチ単位で決定します。この場合、測定は8インチと仮定します。

    各パイプの直径を2で割り、パイプ1とパイプ2の半径を取得します。例を続けると、パイプ1とパイプ2の半径はそれぞれ2.5インチと4インチになります。

    半径の2乗にpiの数値3.14を掛けて、パイプ1と2の両方の断面積を計算します。次の計算例では、記号「^」は指数を表します。このステップを実行すると、最初のパイプは3.14 x(2.5インチ)^ 2または19.6平方インチになります。 2番目のパイプの断面積は、同じ式を使用して50.2平方インチです。

    パイプ1の速度が与えられた場合、パイプ2の速度の連続方程式を解きます。連続方程式は次のとおりです。

    A1 x v1 = A2 x v2

    ここで、A1とA2はパイプ1と2の断面積です。シンボルv1とv2は、パイプ1と2の空気の速度を表します。あなたが持っているv2の解決:

    v2 =(A1 x v1)/ A2。

    パイプ1の断面積と空気速度を差し込んで、パイプ2の空気速度を計算します。パイプ1の対気速度が毎秒20フィートであることがわかっていると仮定すると、次のようになります。

    v2 =(19.6平方インチx 20フィート/秒)/(50.2平方インチ)。

    パイプ2の対気速度は、毎秒7.8フィートです。