No.3ベストアンサー
- 回答日時:
おおざっぱな計算になりますが、ベルヌーイの定理
p+1/2ρv2+ρgh=一定
で考えれば良いかと思います。右辺第1項pは圧力、第2項は運動エネルギー、ρは密度、vは速度です。第3項は位置エネルギー、gは重力加速度、hは高さです。
大気圧p0に水平に放出されるとすると、位置エネルギーを無視すれば
p=p0+1/2ρv2
題意から右辺pがp0の4倍から3倍に減少し、速度がvからuに変化したとすると
4xp0=p0+1/2ρv2・・・(1)
3xp0=p0+1/2ρu2・・・(2)
(2)/(1)は
2/3=(u/v)2
よって流速vはu√(2/3)に減少します。
流量は速度に断面積を掛けたものですから、同様に
√(2/3)倍に減少します。
ただし実際は、圧縮性によりρは圧力によって変化します。また断面積によっては粘性の影響が無視できなくなります。流速によっては乱流も考慮しなければなりません。この場合管の長さも影響します。ざーと書いたので、検算してくださいね。
以上ご参考まで。
この回答への補足
補足なのですが4kg/cm2から3kg/cm2に圧力を変更した時に使用時間が10secから15secに長くなってしまった場合はどちらの消費が少なくなるのでしょうか?
補足日時:2003/08/24 20:29No.2
- 回答日時:
最も簡単な回答です。
単純的に省エネを考えて何かに使う蒸気圧を変更しようということであれば専門学の難問を計算しを正確な数値を求める必要性がないと思います。
単純計算で4を3にしればイネルギー効果は4分の3になると概算でよいと思います。
結果は変更以前と以後のイネルギー源消費量の比較が計算より確実なものになります。
参考にまで、流体が所定の管の中を流れるときには、
菅の内面との摩擦抵抗、菅の断面の中心から内面に45度に屈折しながら低圧力方に向かって進みます。
流体力学は電気学よりも複雑の要素のある計算よりも実験の検証が正確といわれる難問です。
No.1
- 回答日時:
圧力が変われば、流量は増えますよ。
「圧力=流れを押し出す力」が増えるのですから。
なお、配管口径も重要な因子です。
配管口径によって、流体にかかる圧力が変わりますし
当然、太い方が流量は多いはずです。
・・・流体力学の問題ですね。
流速、圧力、粘度、口径、その他。
結構色々な変数が関わっているでしょう。
その辺りの単語で検索してみてください、
お探しの内容が見つかると思います。
きっと。
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