ここから質問投稿すると、最大4000ポイント当たる!!!! >>

 全くの素人で単位が合っているかどうかもわかりませんがガスボンベの圧力が7Kg表示されているボンベを配管の断面積が1平方センチメートルであった場合、このボンベからガスを放出した場合の流出量は毎分何リットルになるのでしょうか?
 配管の断面積が影響するかどうかも良くはわかりませんが、何となく必要なパラメータの様な気がしたので、書いて見ました。計算方法等わかりましたら教えて下さい。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (4件)

NO.2の回答者ですが、次の式が抜けてました。



(一分間のガス体積)=60*(貴方のガス速度)*(ガス管断面積)

公式どおり,単位に注意して計算すると速度の単位は[m/s]なので断面積[m^2]を掛けて1秒間の体積[m^3]してから60を掛けます
    • good
    • 0
この回答へのお礼

丁寧なご説明有難う御座いました。
学生の頃習ったはずなのですが、キレーさっぱり忘れておりました。(今まで何を学んできたんだろう・・・とも思う今日この頃です。)

お礼日時:2003/05/16 22:48

情報が足りませんね。



ガスの流れを求めるには、
(1)両端の圧力差
(2)コンダクタンス
が必要です。(電気の分野で電位差と抵抗で電流が求まるのと同じ)

つまり、配管の出口の圧力が必要です。だって、出口の方が
高圧だったら逆流するし、ポンプで吸引すればたくさん流れます。
それから、コンダクタンス。これは流れ易さ。(電気の分野でも
実際、抵抗の逆数をコンダクタンスと呼びます)コンダクタンス
を求めるのに必要なのは、出ました!断面積、それから長さ、
ガス種。コンダクタンスは断面積に比例して長さに反比例します。
ガスにも液体と同様さらさら流れやすいガスとどろどろ流れにくい
ガスがあります。

最初に戻ると、
[ガス流量]=[コンダクタンス] x ([入り口圧力]-[出口圧力])
で、実はコンダクタンスは圧力によって式が変わってきて結構
難しいです。参考URLでのやりとりとそこで紹介したURLが参考に
なります。

以上

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=501633, http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/ikuji/ed …
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ご情報有難う御座いました。
http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/ikuji/ed …
のページは見れなかったのですが、参考になりました。

お礼日時:2003/05/16 22:54

 計算ではベルヌーイの定理によりできると思います。

しかし、ガス会社でのガス圧力、標高と貴方の住まいのガス圧力、標高が必要になると思います。

予想式

(ガス会社ガス圧力÷ガス会社ガス密度)+(ガス会社標高)=(貴方のガス圧力÷貴方のガス密度)+(貴方の標高)+((貴方のガス速度^2)÷(2*9,8))

(貴方のガス速度)=√(~~~~)


一番簡単な方法は次の方法だと思います。

1、ガスボンベのガスの出口に風船を取り付ける
2、1秒間ガスを出す。
3、ガス入り風船を水に沈める
4、あふれた水の量をはかる
5,60倍にして1分間の体積を求める

 この方法をやるときにはガス爆発に注意!!!
実際、お勧め出来ない方法かもしれない・・・
    • good
    • 0

配管の長さも影響するし


ガスの種類も影響すると思いますけど
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q47Lの酸素ボンベに14.7MPAでどのくらいの酸素が入っているか。

現在仕事で酸素ボンベを購入しているのですが、ボンベに
酸素がどのくらい充填されているのか知りたいのでどなたか
教えてください。
先輩の聞いた式によると

47L×150=7050L
7050÷22.4L=314.7mol
314.7mol×32=10071.428≒10kg

この式であっていますでしょうか。 ちなみに
47×150でなぜ150をかけるかが理解できません。

また先輩によるとあくまでも0度の時の理論値と言ってました。
それもよくわかりません。 35度の時はどのくらいになるのでしょうか。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

圧力14.7MPaにおける気体の体積は、地上の圧力での体積と違います。
それぞれの圧力をP,P´、体積をV,V´とすると、PV=P´V´が成り立ちます。
14.7MPa=14.7×10^6Pa≒15.0×10^6Pa 、地上の圧力≒1.0×10^5Pa として
15.0×10^6×47=1.0×10^5×V´ よって、V´=7050L
気体は22.4Lで1molだから、7050÷22.4=314.7mol
酸素は1molで32gだから314.7×32≒10kg

温度が変わったとしてもそれほど変化はないと思いますよ。

Q流量の計算式。

流体の流量の計算式でこのような記述を教えて頂きました。
流量=(圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力)/配管抵抗
流量は、流速×断面積ではないのですか?
これなどのような式なのでしょうか?
成立する場合単位を教えて頂きたいです。
できれば簡単な数値を入れて、計算式を教えて下さい。
お願い致します!

Aベストアンサー

>流量は、流速×断面積ではないのですか?
そうなのだけれど、今問題としているのは、圧力から流量を計算する式がどうなっているか、であるため
流速×断面積という回答ではアウト。

で、流量=流速×断面積という関係があるので、 流速と圧力の関係を式で示す方法でも可。

>これはどのような式なのでしょうか?
要するに、圧力差と流量は比例する、という式。

No.3の回答とは違います。No.3の回答は、圧力差と√流量が比例し、適当な範囲を取り出すなら、
そらは直線で近似できる、ということ。それ自体はそうなのですが、それなら
流量=(圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力ーα)/配管抵抗
と、なにやら意味不明(=実験などで求める)の定数がオマケに入ります。

で、圧力差と流速は比例する場合と圧力差と√流速が比例する場合は、両方存在。
粘性が低い場合(たとえば水)が√流速に比例し、粘性が高い場合(たとえば油)が流速に比例します。
※厳密に言えば、√流速と流速の中間の中途半端な状態です。また、水の場合でも地下水(流速が遅く、かつ、管径が細い、と考えればよい)なら流速に比例します。
よって、油(など、粘性が高い流体)の場合の計算式がHPに示されていたものと思われます。

式を一般形で書くと、

ΔP=f ・ L/D ・ V^2/2g  (ダルシー・ワイズバッハの式)

f :比例定数(損失係数)
ΔP:圧力差 (=圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力) 単位は、m。 (圧力を、流体の密度で割ったもの。)
L :管の延長  ただし、曲がりなどは、適当な倍率を掛けて直線に換算する。
D :管の直径
V :流速  お望みなら、Q/ (πD^2/4)と読み替える。
g :重力加速度 約9.8m/s^2

ややこしいのがfであって、定数と書いたけれど定数ではない......
油のような場合、f=X/V (X:今度こそ定数。) 、水の場合はfは定数(として解く場合と、Vの関数として解く場合の両方を使い分ける。)

油の場合、f=X/Vなので、式を整理すれば、
V=ΔP×β (β:式を整理し、管の直径などの定数から計算した定数)
Q=V/Aだから、
Q=ΔP÷(A/β)   ここで、A/βを配管抵抗と定義すれば、元の式と一致。

>できれば簡単な数値を入れて、計算式を教えて下さい。
それ、上の説明で、βの計算式を示すしか方法がないが....
動粘性係数とかレイノルズ数とか出てきて、とてもじゃないけど簡単じゃないです。

>流量は、流速×断面積ではないのですか?
そうなのだけれど、今問題としているのは、圧力から流量を計算する式がどうなっているか、であるため
流速×断面積という回答ではアウト。

で、流量=流速×断面積という関係があるので、 流速と圧力の関係を式で示す方法でも可。

>これはどのような式なのでしょうか?
要するに、圧力差と流量は比例する、という式。

No.3の回答とは違います。No.3の回答は、圧力差と√流量が比例し、適当な範囲を取り出すなら、
そらは直線で近似できる、ということ。それ自体はそう...続きを読む

Q圧力と流量の関係

省エネ対策として蒸気の圧力設定変更によって流量はどのように変わるのか解りません?
たとえば、圧力4kg/cm2を3kg/cm2に変更した場合に流量はどれ位変わるのでしょうか?また、配管口径によっても異なるのでしょうか?

Aベストアンサー

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。
 

Qボイルシャルルの法則 窒素ガス圧計算

こんにちわ、アキュムレータの窒素ガス容量の計算について教えてください!!
アキュムレータの容積が10リットルだとしてガス圧を8キロまで入れたい時に、90リットルの容量の窒素ガスが必要なのはボイルシャルルで計算できました!
そこで45リットル、150キロの窒素ガスボンベ(7立米)で、もともと2キロのガスが入っている10リットルの容器にガス圧を8キロまで入れたら、ボンベはどのくらいの圧力で、どのくらいの容量が残るのでしょうか?
そのボンベで何個の10リットル容器にガスを補充することができるのか知りたいです!
自分で計算できるようになりたいので、分かりやすく計算式も教えていただきたいです!!!よろしくお願いします!!

Aベストアンサー

ボイル・シャルルの法則は、P(圧力)、V(体積)、T(温度)の間で、
理想気体ではPV/Tが一定になるというものですが、
今回のケースでは温度は一定のようなので、PVが一定となるという「ボイルの法則」を使います。

圧力の単位をきちんと整理すると、仰っている「ガス圧8キロ」というのは、
ゲージ圧力で8kg/cm^2という意味です。
ゲージ圧力は、大気圧をゼロとした圧力なのですが、ボイルの法則で使う圧力とは、
ゲージ圧力に大気圧を足した「絶対圧力」なので、注意が必要です。
大気圧は、およそ1kg/cm^2なので、ゲージ圧で8kg/cm^2のとき、絶対圧力は9kg/cm^2となります。

最初の例題では、ゲージ圧力8kg/cm^2に圧縮した10Lの窒素を
大気圧まで開放すると何Lになるか、というものですので、
求めたい体積をV[L]とすると、
圧縮時は圧力が絶対圧で9kg/cm^2、体積が10L、
開放時は圧力が絶対圧で1kg/cm^2、体積がV[L]なので、
ボイルの法則から、
9×10=1×V が成り立ち、これを解くと、V=90[L]が得られるわけです。

さて、問題ですが、供給元のボンベに詰まっている窒素は、
ゲージ圧力150kg/cm^2で体積が45Lなので、
これが大気圧に開放されたときの体積をVとすると、
151×45=1×V より、V=6,795L となります。

10Lのボンベに2kg/cm^2から8kg/cm^2まで移充填するとき、
必要な窒素の量を大気圧に開放したときの容積をVとすると、
10×(8-2)=1×V より、V=60L となります。
つまり、10Lボンベ1本を8kg/cm^2まで充填するには、60Lの窒素が必要というわけです。

供給元のボンベの残量は、6,795Lから60L減って、6,735Lとなりました。
これだけの体積の窒素が45Lボンベに詰め込まれたときの圧力をPとすると、
6,735×1=45×P より、P=149.666・・kg/cm^2となります。
これは絶対圧なので、ゲージ圧に直すには1を引けばよく、
残圧は148.666・・・kg/cm^2となります。

供給元のボンベには、もともと6,795Lの窒素が入っているので、
10Lボンベ1本の充填に60L使うということは、6,795÷60=113.25、
すなわち10L容器113本の充填ができることになります。

ところが、圧力は高い方から低い方へ移動するので、
最後の移充填を終えたとき、供給元のボンベの圧力は8kg/cm^2以上
残っていなければなりません。
そのため、充填に使える窒素の体積をVとすると、
45×(150-8)=1×V より、V=6,390L が、充填に使える窒素の体積になります。
10Lボンベ1本に60L使うので、6,390÷60=106.5、
すなわち、10Lボンベ106本の移充填ができることになります。

106本の充填を終えたとき、供給元のボンベからは
60×106=6,360Lの窒素が出て行っているので、
元の充填量は6,795だったので、残量は6,795-6,360=435L。
その時の圧力をPとすると、
435×1=45×P より、P=9.666・・・kg/cm^2、
ゲージ圧に直すと、8.666・・・kg/cm^2となり、これが106本の充填を終えた後の
元のボンベの残圧となります。

ボイル・シャルルの法則は、P(圧力)、V(体積)、T(温度)の間で、
理想気体ではPV/Tが一定になるというものですが、
今回のケースでは温度は一定のようなので、PVが一定となるという「ボイルの法則」を使います。

圧力の単位をきちんと整理すると、仰っている「ガス圧8キロ」というのは、
ゲージ圧力で8kg/cm^2という意味です。
ゲージ圧力は、大気圧をゼロとした圧力なのですが、ボイルの法則で使う圧力とは、
ゲージ圧力に大気圧を足した「絶対圧力」なので、注意が必要です。
大気圧は、およそ1kg/cm^2なので...続きを読む

Qエアー配管径の決定方法について

エアー配管径の算出方法を教えてください。

Aベストアンサー

エァー配管径の算出には、
1)送媒圧力
2)送媒距離(使用配管長さ)
3)ワーク(エァーを受ける側)側の動作時間:何秒で満タン、若しくは動作させたいのか
に関係します.
1.配管の相当有効断面積(S) 距離が短い場合;S=πd^2/4 d:内径)
長い場合:S=0.884 × S × d^2.655/√L
S:管の種類による係数(SGP:1.0、ポリエチ管:2.0)
L:管の長さ

2.容器に充満させる時間は、
t=3.726 × ((1.285-(1.033/(PC+1.033))) × V/S × √(273/(273+θ))
V:容器容量(リットル)
θ:空気温度(℃)

3.流量(Q)
Q=22.2 × S × √(△P(P+1.033)/G) × √(273/(273+θ))
△P:出入口の圧力
P:出口気体圧力
G:気体の比重
s:1.8Cv Cv:流量係数Cv値

等で算出するのではないでしょうか?
これで良いのか判りません.
私は、空気制御機器メーカー(SMC,CKD等)のカタログの技術資料より算出しています.
参考までにSMC社を記します
詳細説明でなくスミマセン

流量

参考URL:http://www.smcworld.com

エァー配管径の算出には、
1)送媒圧力
2)送媒距離(使用配管長さ)
3)ワーク(エァーを受ける側)側の動作時間:何秒で満タン、若しくは動作させたいのか
に関係します.
1.配管の相当有効断面積(S) 距離が短い場合;S=πd^2/4 d:内径)
長い場合:S=0.884 × S × d^2.655/√L
S:管の種類による係数(SGP:1.0、ポリエチ管:2.0)
L:管の長さ

2.容器に充満させる時間は、
t=3.726 × ((1.285-(1.033/(PC+1.033))) × V/S × √(273/(273+θ))
V:容器容量(リットル)
θ:空気温度(℃)

...続きを読む

Qステンレスのかじり

ジャンル違いだと思いますが。
ステンレスボルトを外す時、よくかじることがありますが、「かじり」と「焼付」って同じ意味ですか?

ネットで調べてると、
「かじり(焼付)」 ってかいてたり、
「かじりや焼付をおこします。」 と違う意味としてかいてる場合の2種類があるんです。

詳しい方教えてください!
(確かな情報をおまちしてます)

Aベストアンサー

 御質問を頂きましたので、再度カキコです。

>・それだったら冬よりも夏場のほうが膨張しているので・・・・

 熱膨張は積分で大きさが変化します。これは、体積が大きい方向により大きく変形する、とゆぅ事です。
 この基本をボルト~ナットの熱膨張に当てはめてみますと・・・・
※ボルトは直径方向より、体積が大きい長さ方向に膨張します。
 ボルトの軸力とは、締め付けで伸びたボルトが元に戻ろうとする力です。この『引張り力』によりネジ部や座面の摩擦力が増え、結果ネジの戻り(=緩み)に対抗しているワケですが、熱膨張でボルトが伸びるのは、この『引張り力』が弱まる方向です。
※ナットは直径方向に膨張します。それも、ドーナツ状のナット本体部分の長さ(=周長)が長くなる膨張なので、結果、ナットのネジ穴の直径が大きくなります。
・・・・以上より、熱がかかったボルト/ナットは、勘合がキツくなる方向よりユルくなる方向に膨張します。

>・また、かじりや焼付を生じ、ネジ山がつぶれてしまうのはなぜいつもボルト側
>なのでしょう?

 締付けたボルトには引張り力が働き、一方ナットには圧縮力が働きます。
 金属に限らず、普通の材料は引張り力より圧縮力の方が、より大きな力に耐えられます(圧縮での部材の変形とゆぅと座屈ですが、ナットは圧縮方向の長さより横方向の寸法が大きい『チンチクリン』形状なので、座屈が起こる心配はありません)。
 ボルトは引張り力でネジの谷部にモーレツな応力集中がかかり、ネジ山の剛性を落とします。一方ナットは圧縮力しかかかってないので、ネジ山はネジ山本来の『倒れ込み剛性』を発揮出来ます。
 以上のメカニズムにより、ボルトのネジ山の方が、ナットのネジ山より倒れ易い状態になります。

>・ステンレスボルトは引っかかりも多いような気がするのですが、

 ん~これは金属材料屋さんの方が的確な回答が可能だと思われますが・・・・
※SUS材は、前回の回答でも触れました様に粘りが強い材質です。その点ではかじり(現象的には『引っかかり』です)が出やすいと言えるでしょう。
※粘りが強い材質に切削や転造加工を施す場合、刃物や型が引っかかって表面が荒れやすくなります。これは『快削材』『難切削材』とゆぅ呼び方で区別しており、SUSでも、食器などに使う300番台は伸びがあって削るのは厄介ですが、ボルトなどに使う400番台は、SUS材である以上粘りはありますが、必ずしも難切削とは言えません。
 また、ボルトの精度はJIS規格により規定されており、同じ規格種のモノならSUSでも鋼でも差は無い事になっています。
 が、本質的に粘りがある材では、加工時に刃物の先に構成歯先とゆぅモノが出来(切削したケズリカスが刃物に堆積し、刃先のキレをニブらせ、加工精度を落とします)、結果、ミクロ的に見た場合にはどぅしても加工面が荒れる、とも考えられます。
 この辺りは、金属材料を専門とされる方なら正確な現象をご存知でしょう。

 御質問を頂きましたので、再度カキコです。

>・それだったら冬よりも夏場のほうが膨張しているので・・・・

 熱膨張は積分で大きさが変化します。これは、体積が大きい方向により大きく変形する、とゆぅ事です。
 この基本をボルト~ナットの熱膨張に当てはめてみますと・・・・
※ボルトは直径方向より、体積が大きい長さ方向に膨張します。
 ボルトの軸力とは、締め付けで伸びたボルトが元に戻ろうとする力です。この『引張り力』によりネジ部や座面の摩擦力が増え、結果ネジの戻り(=緩み)に対抗...続きを読む

QPTネジとPFネジの違い。

 PTネジ(管用テ-パネジ)とPFネジ(管用平行ネジ)の違いについて教えてください。それぞれどういう形状なのでしょう?又、どういう利点があるのですか?
 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 管用ねじの使い方はおおむね2通りあります。

・平行=平行
 分解可能な構造用配管や、多少の漏れが気にならない流体用。

・平行=テーパ、テーパ=テーパ
 漏れがないように管を接続するためのねじ

になります。平行=テーパの場合、雌ねじが平行、雄ねじがテーパになります。また、テーパねじを接続するときは、ある程度長さが調整できます(2~3mmぐらいまで)。

Q窒素ガスの圧縮係数について教えて下さい。

窒素ガスの圧縮係数について教えて下さい。

窒素の圧縮係数について記載されているサイトを教えて下さい。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

超高圧のようですね。

であれば、こちらの資料の方が良いように思います。

http://home.n08.itscom.net/iwatasue/lecture_note/chapt2.pdf

詳しくは説明できません。

Q窒素ガスの充填時の重さの計算方法を教えて下さい。

窒素ガスの充填時の重さの計算方法を教えて下さい。
300L容器に窒素ガス94MPa充填したときの容器内の窒素の重量を教えて下さい。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

94MP ≒ 940気圧・・
通常は、14.7MPa(150kg/cm²)のはずですから、えらく高圧ですね。
窒素ガスの分子量は28
SATPでの圧力は0.1MP、温度は25℃(298.15K)、 体積は24.8L
体積が大きいと物質量増えるので 300(L)/24.8
圧力高くなると物質量増えるので 94(Mpa)/0.1(MPa)
よって、
 1(mol) × 300(L)/24.8(L) × 94/0.1 ≒ 11370 mol
窒素ガスのモル質量は 14×2 = 28(g/mol) なので
11370 × 1/1000 × 28(g/mol) ≒ 318.4kg

高校の化学では学びます。ボイルの法則、シャルルの法則、アボガドロの法則・・
 ※教科書に載っているのは、STPの古い値(0℃,1atm,22.4L)


人気Q&Aランキング