板にかかる圧力の差

こんにちは
ふと思いついたのですが以下について質問です

とあるパイプの中を1Mpaの圧縮空気が流れているとします
このパイプの途中に板厚5㎜のものを入れてふさいだ場合、
板にかかる圧力はやはり1Mpaなのでしょうか

またその板にφ18(254㎜2)の穴をあけたとします
その際に圧縮空気は穴を通り抜けていきますが
それと同面積？程度のφ5.2(21㎜2)の穴を12個(252㎜2)あけた場合では
穴以外の板にかかる圧力というのは
大きい穴１個だろうが小さい穴数個だろうが変わらないものなのでしょうか
また抜けて出てきた圧縮空気の圧力も同じなのでしょうか

なんとなくイメージでは小さい穴数個のほうが
圧力が高くなるような気もしますが…
よろしくお願いします

質問者からの補足コメント

• 

  言われてみれば圧力はほぼ不変ですよね(笑)
  言い方を変えます
  
  とあるパイプ(φ40程度)の中を空気ではなく水が1MPaの圧で流れているとして、
  次の仕切り板を挟んだ場合どちらのほうが先にバケツに水をためられますか？
  ①φ18の穴が真ん中に空いている仕切り板(ドーナツ形状)
  ②φ5.2の穴が円周上に12個空いている仕切り板(ガトリングみたいな？)
  
  細かい計算するとφ5.2の穴12個のほうが若干面積大きいから
  小さい穴数個の勝ちになるのかしら・・？

    補足日時：2018/05/25 14:33

No.4 回答者： 銀鱗 回答日時： 2018/05/25 15:15

流れている場合はオリフィスプレートの上流側と下流側の圧力は異なります。

その圧力の差は流速の平方根に比例します。
（圧力の差がない時は流速はゼロ。流れていない）

そして繰り返します。
開いている穴の位置や大きさ、数によって圧力の差に影響の大きさが変わります。

なお、真ん中に穴が開いている時と、真ん中を塞ぎ、まわりにいくつも穴を開けたときの違いについての詳細なデータはありません。
計算で求められるかもしれませんが面倒なのでパス。
マジで面倒なんですよ。
既存のオリフィスプレートに対しての計算ならともかく、穴のエッジ形状（空いている穴の面取りをしているかどうか）も分からないものへの計算なんてしたくない。

・・・
どういう物か、本当に知りたいのでしたら「差圧式流量計」の測定原理について調べてみることを勧めます。

この回答へのお礼

理論的には差が出ると言う事は分かりました

が、私が知りたいのは感覚的で構わないんでどちらがどうなるがしりたいのです

お礼日時：2018/05/26 09:01

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2018/05/22 15:39

＞ふさいだ場合、

＞板にかかる圧力はやはり1Mpaなのでしょうか

Yes

＞大きい穴１個だろうが小さい穴数個だろうが変わらないものなのでしょうか

変わります。
オリフィス式流量計はその点についてしっかりしたデータを取ったものです。

ガスの流量を測定する時や、液体の流量を測定するオリフィスプレートには、
ドレンやエアを抜くための穴が開いています。
その穴の大きさや形状も踏まえて
オリフィスプレートの上流側と下流側の圧力差を測定して流量を求めるのです。

・・・
と、元計装屋が回答してみました。


・・・余談・・・

単位は正しく書きましょう。
×　Mpa
○　MPa

Microsoft社のIMEなどでは英文字の2つ目は小文字にするようなオプションがあります。
これを例外指定するか、オプションを無効にしましょう。
kPaやmAなんて単位も正しく入力できないことがあります。
（メーカーさんでもMpaなんて書いて寄こすことありますけど、技術者としては凄ーく恥ずかしいことですよ）

この回答へのお礼

圧力は変わらないけど、流量で見ると
大きい穴一つに比べて小さい穴数個のほうが、流れる箇所の面積はほぼ同じでも流量には差ができるということでしょうか

単位について：すみません。気にしてませんでした(笑)

お礼日時：2018/05/25 14:17

No.2 回答者： gisahan 回答日時： 2018/05/22 15:37

これからは現実問題・・・

＜パイプの中を1Mpaの圧縮空気が流れているとします
＝管の入り口と出口の間では圧力の正と負の関係が成立しているから、完全に閉鎖した場合は、仕切り板の上手は出力機の能力と同じとなる。

＜大きい穴１個だろうが小さい穴数個だろうが変わらないものなのでしょうか
穴を通過する際に抵抗があるので、流動中仕切りの下流側は少しマイナス気味にはなる。

この回答へのお礼

穴の大小の差で圧力は変わらないけど流量は若干はマイナスになるということなのでしょうか

お礼日時：2018/05/25 14:14

No.1 回答者： nitto3 回答日時： 2018/05/22 14:52

塞いでも板には1Mpaかかる、反対側は０になる。

何個だろうと変わらない、穴の開いた板外すのと同じ。
通風量が低ければ穴が大きいほど高くなるけど、
1Mpa以上にはならない。

この回答へのお礼

いわれてみれば確かに圧力が変わるわけがないですね(笑)
ありがとうございました

お礼日時：2018/05/25 14:13