15:10質問No.9471261閲覧数655ありがとう数5気になる数0回答数5コメント数0noname#230358圧縮流体について初心者なのですが、どなたかご教授下さい。9.5m3の圧力タンクに0.15MPaの圧縮空気を貯留し、タンク吐出バルブ50Aは閉にしています。吐出バルブの先には30mのVP管が敷設されていて、VP管の先端は大気解放です。この時、吐出バルブを全開にした時の?空気流量、?配管流速、?圧力損失はどの様に算出したら宜しいでしょうか?以上、ご存じの方、ご回答を宜しくお願いいたします。圧縮流体について初心者なのですが、どなたかご教授下さい。圧縮流体でない水力学で基本内容を確認し、圧縮流体(気体)も含む流体力学を確認する方が解り易いと考えます。9.5m3の圧力タンクに0.15MPaの圧縮空気を貯留し、タンク吐出バルブ50Aは閉にしています。タンク吐出バルブ50Aの前に明けているタンクの穴又はねじ穴の径は何mmでしょうか?その穴径内の流速の求め方は、トリチェリーの定理で求めます。トリチェリーの定理の内容はURLで確認くださいって書くと、圧力が液体の高さに変わっていて???と感じると思います。(相互変換)が可能です。水柱10mの底の圧力は約1kg/cm2(約0.1MPa)です。海中や水中を10m潜る毎に、約1kg/cm2(約0.1MPa)の圧力が加わることと同じです。空気では、大気圧である約0.1MPaは大気層の底(海抜零m)の値と同じ、となります。富士山やエベレスト山頂の気圧は、約0.1MPaより小さくなることでも判ります。theorem)を使用します。単位は[m]≪水なら水柱の高さに相当≫と書くと、また???でしょう。単位が同じなら、p/ρg=zの式の単位は[m]で、p=z×ρgの式の単位は[MPa]等の圧力となる。以上のように相互変換が可能になります。トリチェリーの定理で、流速が求まれば配管の内径から断面積を求め、流量を算出できます。今回は圧力損失で途中計算を行なう内容なので、他の回答者さんも記述していますが、A)タンク吐出バルブ50Aの前に明けているタンクの穴又はねじ穴の径や長さ、タンクとの接続仕様、等々での圧力損失を資料等で確認する。B)タンク吐出バルブ50Aの圧力損失を資料等で確認する、又はCv値から圧力損失を算出する。C)吐出バルブの先には30mのVP管が敷設の圧力損失を資料等で確認する。タンク圧力0.15MPa-{A)の圧力損失+B)の圧力損失+C)の圧力損失}で求めた圧力が、大気解放前の50A?VP管の圧力です。流量を算出するとなります。ベルヌーイの定理やトリチェリーの定理は、理解度を深めるために貴殿でも他のURLを検索で見つけ確認してください。それと、空気?の圧力損失URLもです。(多分、大きな図書館等の方が見つけ易いかな?)空気?の圧力損失は、SMCさん等の空圧メーカーの講習を受けるや、技術資料を有料等で購入するか、譲り受けるかでも確認ができます。以上が、他の流体でも応用ができる基本的な算出手順です。(OK-チップをおくる)お礼コメントnoname#230358ご丁寧にご回答頂きまして、どうもありがとうございます。参考のURLもご教授頂きましたので、勉強してなんとか答えを導きたいと思います。お手数ですが、もう一つ教えて下さい。配管等の圧力損失を経てタンク内圧力空気が大気開放されるとき、?大気開放部では圧力0(タンク内の圧力は全て圧力損失で失われる)、?大気開放部では圧力0以上(タンク内の圧力は先端部でも残る)の二通りの考え方が有るのでしょうか?お手数ですが、宜しくお願いいたします。位置エネルギが等価なら、速度と圧力のエネルギーの和が一定になります。タンクからのエア放出は内外の差圧により、速度が生じるのでその流速から計算できます。流速と配管形状で損失が決まります。(OK-チップをおくる)お礼コメントnoname#230358ご回答、どうもありがとうございます。教えていただいたHPで勉強してみます。07:58回答No.4noname#230359再出です。お手数ですが、もう一つ教えて下さい。二通りの考え方が有るのでしょうか?の再出質問の意味が解りかねます。ゲージ圧0MPaであれば、理論的には[9.5m^3、0.15MPaタンク]の圧縮流体は圧力はそのままです。実際はそのような圧縮流体の配管仕様は存在しないと思ってよいです。極端な例ですが、風船を膨らませて、その口を括った場合には、風船を圧縮タンク、口を括った部分を大気解放までの配管と考えてみてください。口を括った部分の圧力損失が0.15MPa以上と考えれば、風船の空気は漏れません。実際は1週間や2週間経過しますと、風船の空気が抜けているのが判ります。空気が抜けて(スローリーク)しているのです。圧縮流体には良くありがちな現象です。[吐出バルブ50A]を閉じてしても、スローリークがある場合のバルブ形式も存在します。ゲージ圧約0.01MPa(大気解放部分のゲージ圧約0.01MPa)であれば、タンク内や接続している配管部分の圧力はゲージ圧約0.01MPaまで下がり安定(平衡)します。(微分・積分を使用して)にて求められます。(タンク容量)の2倍で計算します。基本的には、回答(3)さんに賛成です。再質問内容の意図も理解できないためです。(OK-チップをおくる)お礼コメントnoname#230358ご丁寧に回答いただき、どうもありがとうございます。回答いただいた内容を理解できるように勉強します。07:34回答No.3noname#230359職場内に先輩設計者なり技術者がいるだろうから何故聞かないのだろうか?もし居るならば今後ともネットで問題解決しようとするのでは進歩は望めない居ないならば、直接空圧メーカーに聞けば親切丁寧に教えて戴けることと思う何故ネットでの解決が好ましくないかと言えば、端的には責任が無いからです嫌、これは誤解を招くがココ技術の森では皆責任感をもって回答する方が多いが文字だけの情報交換だけで初心者と技術的な議論なりを伝授すること自体が非常に難しいと言えると思う。(OK-チップをおくる)お礼コメントnoname#230358ご指摘、どうもありがとうございます。職場内で聞いてもわからず、本も購入してみたのですが理解出来ず、ネットで聞いてみた次第です。空圧メーカーに聞いてみるのは気が付きませんでした。メーカーにあたってみたいと思います。21:07回答No.1noname#230359まず、流量は流速が決まれば自動的に決まります。次に流速は圧損とタンク内圧のバランスで決まります。配管圧損=タンク内圧となるような流速を配管流速と考えれば良いと思います。内圧は下がってきますから、流速も同じように下がってきます。結果に応じてモデルに修正を加える。私ならこういう風に考えますが、正解かどうかは分かりません。(OK-チップをおくる)お礼コメントnoname#230358早々にご回答頂きまして、どうもありがとうございます。>あとはExcel等でシミュレーションして、>シミュレーション結果と実験結果の整合性、>例えばタンク内圧が0MPaGとなるまでの時間、を確認し、>結果に応じてモデルに修正を加える。初心者なもので、この辺がとても難しそうですが、なんとか頑張ってみます。15:22結果を報告するこのQ&Aにはまだコメントがありません。あなたの思ったこと、知っていることをここにコメントしてみましょう。国産車H4バルブは通常ではLowとHi切り替えで光るようになっていますよね。その他(ビジネス・キャリア)消防設備を学習しているのですが、スプリンクラー設備でわからないことがあります。白くなるという文句につられて青塗装がなされたバルブを購入しましたが、暗いです。職場に蒸気ボイラーがあり、それの運転を行っております。一眼レフK-7を購入しました。出来上がり、後で見に来たたくさんの人の悩みの解決に役立てられています。