配管内の圧力について

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質問者：B-Dice
質問日時：2013/04/17 18:55
回答数：2件

　先日、その装置で圧縮空気を流量100L/minで使用していたところ、装置の導入圧が5bar未満にり自動停止しましたが、同僚が言うには装置停止前のコンプレッサーの圧力計は5.5bar以上を示していたとことです。

　吐出し量160L/minのコンプレッサーを使用して実験室全体に圧縮空気を供給していて、装置はコンプレッサーから最も距離のある位置に配置しているため、配管内で圧力の勾配が出来たのではないかと考えたのですが、そんなことはあり得るのでしょうか？
　コンプレッサーから装置までは、内径5mm程度の配管で50mほどです。

　どうかよろしくお願いします。

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回答 (2件)

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No.2

回答者： okormazd
回答日時：2013/04/17 21:47

配管中に流速があれば圧力損失が生じます。

配管の途中の管挿入物がないとして圧力損失を計算すれば、その計算式は、下式です。

ΔP=4f(u^2/2)(L/D)ρ

ΔP:圧力損失[Pa]
f:摩擦係数[-]
u:流速[m/s]
L:管長[m]
D:管径[m]
ρ:密度[kg/m^3]

また、fを求めるためにRe(レイノルズ数)が必要です。

Re=Duρ/μ

μ:粘度[Pa s]

質問のデータと、質問にないデータ、空気温などを適当に決めて表やグラフなどから必要なデータを求めて計算すると、

ΔP=6.9*10^4[Pa]

ほどになります。管挿入物などがあれば、圧損はこれより大きくなります。
結局元圧が、5.5bar=5.5*10^5[Pa]だから、使用端では、

5.5*10^5-6.9*10^4=4.8*10^5[Pa]=4.8[bar]

以下で、5[bar]以下にはになるでしょう。