Ｐａｇｅ 1679 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼多孔穴のある箱の容積設計について フード設計初心者 07/8/24(金) 13:33 ┗Re:容積は余り関係ないのでは みっちゃん 07/8/24(金) 17:51 ┗Re:容積は余り関係ないのでは フード設計初心者 07/8/24(金) 20:05 ┗Re:容積は余り関係ないのでは みっちゃん 07/8/24(金) 23:30 ┗Re:容積は余り関係ないのでは フード設計初心者 07/8/27(月) 12:03 ┗Re:流量の基本を考えてください みっちゃん 07/8/27(月) 18:18 ┗標準状態とはどの状態でしょうか？ フード設計初心者 07/8/27(月) 19:52 ┣Re:標準状態とはどの状態でしょうか？ みっちゃん 07/8/28(火) 12:59 ┗Re:補足説明 みっちゃん 07/8/28(火) 17:17 ┗ありがとうございました。 フード設計初心者 07/8/28(火) 18:45 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 多孔穴のある箱の容積設計について ■名前 ： フード設計初心者 ■日付 ： 07/8/24(金) 13:33 -------------------------------------------------------------------------
| 給気チャンバーの設計でこまっています。 三角柱の物体の表面（どこか1面のみですが）パンチング板のような穴が開いており、パンチングの穴がある面の隣の面からある一定風量で給気し、 三角柱のチャンバー内の静圧をたとえば1.5Kpaにしたいという時、 三角柱の容積を設計する方法はどのようにしたらいいのでしょうか？ また、何か良い本があれば教えてください。 いろいろ探したりしていますが、どうしても良い資料が見つかりません。 お願いいたします。 |
| >給気チャンバーの設計でこまっています。 >三角柱の物体の表面（どこか1面のみですが）パンチング板のような穴が開いており、パンチングの穴がある面の隣の面からある一定風量で給気し、 >三角柱のチャンバー内の静圧をたとえば1.5Kpaにしたいという時、 >三角柱の容積を設計する方法はどのようにしたらいいのでしょうか？ >また、何か良い本があれば教えてください。> > 質問を整理させて下さい。 給気→パンチング板→チャンバー内 で良いのですか で、上記仮定が正しければチャンバーの容量は計算上は何も関係なくなります。 実際は、気流を安定にするために経験数値があるのでしょうが<(_ _)> チャンバーから『ある一定数量のエアー』が流出した場合の静圧を1.5Kpaと考えてパンチングの穴の数と大きさが、チャンバーの圧力（1.5Kpa）とチャンバー外の気圧（X Kpa）の差圧の場合に『ある一定数量のエアー』と同量を流す時にチャンバー内の圧力を目的圧（1.5Kpa）にできると考えるのが基本と思います。 参考 http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/ce/orifice.html http://www.ryutai.co.jp/shiryou/output/rdp-100-dp.htm http://satomilab.n.dendai.ac.jp/kennkyuu/%E9%9D%99%E5%9C%A7%E6%A1%88%E5%86%85.htm 実際には、穴がパンチング穴であること、三角柱内の乱流による損失などから計算で求めた数値と余り整合しない可能性が高いとおもいます。模型実験などで確認されるのが一番確実と思います。 |
| 早速ご回答ありがとうございます。 今相手から言われているのは 給気⇒チャンバーに風量を送る⇒パンチング板から風が出る。 といった状況でパンチング板から吹く風を利用したいみたいです。 パンチング板（穴径4mm）から一定風速を出したいので（たとえば30m/s）、 チャンバー内の圧力（チャンバーにマノスターをつけてその圧力が1.5KPa）にしたい 様です。 確かにパンチング板から出る風は密閉ではありませんがある狭い別のチャンバーに 出るのでおっしゃっている仮定にあうのかもしれませんが、 別のチャンバーは風の影響で圧が大気と変わってしまうのではないかと思っています。 確認するときの条件はパンチング板からでる風速は大気に放出した場合でかまわないと言われています。 吹き出る一定風量＝風速＊パンチング板の開口面積なので、 この風量でると（漏れると）給気する流量−吹き出る風量の残りで 外気との差1.5KPaにできると考えるということでしょうか？ もしこのような考えだと、残った風量で圧を立てる為に必要なチャンバーの大きさを求めるには何か目安になる計算方法はないでしょうか？ （乱流になるので目安にもならないかも知れませんが・・・） 実験がいいのは分かりますが・・・ どうしても圧力と容積の関係がよく分かりません。 考え方が間違っていたり、成り立たないとかありましたら、 ご回答お願いします。 |
| >給気⇒チャンバーに風量を送る⇒パンチング板から風が出る。 >といった状況でパンチング板から吹く風を利用したいみたいです。 > >パンチング板（穴径4mm）から一定風速を出したいので（たとえば30m/s）、 >チャンバー内の圧力（チャンバーにマノスターをつけてその圧力が1.5KPa）にしたい >様です。 > お客さんがやりたいことの内容はわかりました。 当初考えていたのとはまったく逆ですね。 というより、よくある吹き出しとあまり変わらないように感じますが。 計算は難しい（実際に計算するのは）ですが、施工の考え方は簡単です。 三角柱内部と噴出し口外部に圧力計を取り付けて、 差圧で送風機を制御すればよいはずです。 風速で制御したいなら外部に風速計をつけて制御すればよいのです。 どちらの方法がお客さんの求められている方法かは打ち合わせてください。 意味合いはまったく異なります。 風速がほしいのか、風量がほしいのか、圧力差がほしいのかで 選択する制御方法はまったく異なります。 >確かにパンチング板から出る風は密閉ではありませんがある狭い別のチャンバーに >出るのでおっしゃっている仮定にあうのかもしれませんが、 >別のチャンバーは風の影響で圧が大気と変わってしまうのではないかと思っています。 >確認するときの条件はパンチング板からでる風速は大気に放出した場合でかまわないと言われています。 >吹き出る一定風量＝風速＊パンチング板の開口面積なので、 >この風量でると（漏れると）給気する流量−吹き出る風量の残りで >外気との差1.5KPaにできると考えるということでしょうか？ > ここで述べられている内容は、お客さんと十二分に打ち合わせてください。 下手をすれば、同床異夢になります。 外気との差1.5KPaにできると考えるというより、 ある流量流れる場合、外気との差圧が1.5KPaになる。 外気との差圧が1.5KPaの場合ある流量流れる。同じことです。 この場合安定するためには給気流量＝吹き出る風量になります。（これは必ずです） 当然流量が少なければ差圧が低く、多ければ高くなります。 ただ単純な比例関係にはなりません。また場所によっても異なります。 特に風速は単純ではありません。 理由は扱っている物質が圧縮性のある気体だからです。 といっても差圧が1.5KPaですから誤差と申しても約1.5％ですから。 いいかげんな概算ですがパンチング一箇所1.3m3/h、 差圧1.5KPa程度、秒速28ｍ程度ですから 要求面積に対して計算されて必要な送風機を制御すればよいはずです。 >もしこのような考えだと、残った風量で圧を立てる為に必要なチャンバーの大きさを求めるには何か目安になる計算方法はないでしょうか？ >（乱流になるので目安にもならないかも知れませんが・・・） > >どうしても圧力と容積の関係がよく分かりません。 > チャンバーの大きさは、乱流計算なりを解析すれば手段はあるのですが・・・ 要は、バンチング面から出る風が平均に吹き出るようにするには・・・ 三角柱の面積はダクトの面積と同じ考え方です。 問題は、パンチング面に対して一面全面がパンチング面なら決定してしまいます。 一面の一部でよいならそれに接続するダクトの大きさから経験的に・・・ たとえば20cmとか30cm大きくするなどでしょう。 このあたりは全体が見えないのでなんともいえませんが。 ただ三角柱と形状を指定されていることで辺の方は どうしてもも流量は落ちると思います。 通常は噴出し面に対して箱型のBOXで、 噴出し口に対して平均に圧力と風速をかけたいのですが・・・ ただいままでのお話を伺う限りでは、 それほどの精度や均一性はなくてもよいような気がします。 その点もお客さんとよく話し合いをされてください。 |
| ご回答ありがとうございます。 返事遅くなり申し訳ありません。 給気量を変化させられれば非常にいいのですが、 給気するFanの大きさはもうきまっているので、給気量(m3/min）は 最大で今63m3/minと指定されてしまっています。 パンチング板の穴の個数が770ヶ、直径4mmとすると、風速30m/sだとすると、 パンチング板から出る流量がおおよそ17m3/minになると思います。 給気量=吐出量ではないので給気する圧力より吐出する圧力は 弱くなり⇒風速も減るということになるとおもいます。 すると、チャンバー圧力が1.5KPaにするにはおっしゃるように 最初のご回答で容積は関係ないと言うことでしたら、 給気するダクトの面積を変えればいいということになるのでしょうか？ 流量は吐出/給気だと1/4程度になります。 単純比例にはできないのはわかりますが、四角柱のダクトが三角柱ダクトにつながると考え、その出口がものすごく小さいということで考えればいいのでしょうか？ すると、供給する開口面積と出口開口面積で決まるような考えになるのでしょうか？ お客さんにはもう少し話してみますが、三角柱の大きさが大きすぎると 静圧がたたないのではないかと考えてしまうので、その辺がよく理解できたいません。 よろしくお願いいたします。 |
| >給気量を変化させられれば非常にいいのですが、 >給気するFanの大きさはもうきまっているので、給気量(m3/min）は >最大で今63m3/minと指定されてしまっています。 > ファンの大きさは十分です。給気量を変化できないならバイパスで放気するか、ボリュームダンパーで調整するしかありません。 そのまま送ったら、送った分だけ差圧が大きくなって風量がその分だけ大きくなります。 この部分が理解できないと、絶対理解出来ないです。 確かに空気は圧縮性の流体ですから、ボイルシャルルをそのまま利用は出来ませんが、実用上は流用出来ます。つまり送る量と出る量は必ず等しいのです。 圧力差が大きい場合は見かけ流量は変わりますが、標準状態に換算すれば必ず同量です。 >パンチング板の穴の個数が770ヶ、直径4mmとすると、風速30m/sだとすると、 >パンチング板から出る流量がおおよそ17m3/minになると思います。 > 此処の計算はよいです。 >給気量=吐出量ではないので給気する圧力より吐出する圧力は >弱くなり⇒風速も減るということになるとおもいます。 > 繰り返します。給気量=吐出量です。 給気する圧力は 外気（標準）＋1.5KPa＋ダクトの圧損 になります。 >すると、チャンバー圧力が1.5KPaにするにはおっしゃるように >最初のご回答で容積は関係ないと言うことでしたら、 >給気するダクトの面積を変えればいいということになるのでしょうか？ > これも全く関係ありません。（実用上はダクトの圧損に関係します） 関係するのは給気量だけです。途中経過がどうなろうと給気量が17m3/minの時に、バンチングの前後で1.5KPaの圧力差になります。 開口面積の所定の差圧の場合の流量は必ず一定になります。 その原理を利用したのがオリフィス流量計です。 一番初めに紹介したオリフィスの所を再度読んでください。 チャンバーを設置するのは気流の流れる方向を変更するので、全体に均一に流れるようにするためです。部分的に（真ん中の穴と周囲の穴）流量が替わってよいなら不要です。 |
| ご回答ありがとうございます。 最初におっしゃっていた容積は関係ないと言うのがわかってきました。 オリフィス流量計でいう絞ったところがバンチングの総面積で 入口直径が給気口と考えればいいのですね。 ということは入口が直径300mmとして、平均流速が30m/sで差圧が1.5kPa=0.153mH2Oとすると、直径255mmの面積がバンチングの総面積というように逆算していけば直径4mmの穴を何個開ければいいかが分かるということになると思います。 連続の式でいうA1V1=A2V2とベルヌーイの定理から流量一定（給気＝吐出）という ことになると思います。実際は流出係数：Cがかかるの係数がかかりますが。 だから今の給気量だと多すぎるのでどこかでﾘﾀｰﾝさせないといけないのですね。 見かけ上流量が変わり標準状態に変換して確認する場合、 質量流量に換算するということでしょうか、体積流量に変換して確認すればいいのでしょうか？ |
| 今は余り時間がないので、手短な説明だけしておきます。 >オリフィス流量計でいう絞ったところがバンチングの総面積で >入口直径が給気口と考えればいいのですね。 >ということは入口が直径300mmとして、平均流速が30m/sで差圧が1.5kPa=0.153mH2Oとすると、直径255mmの面積がバンチングの総面積というように逆算していけば直径4mmの穴を何個開ければいいかが分かるということになると思います。> > 大体考え方は解ってこられたようですが (^^)v 大きい穴と、小さい穴では考え方が異なります。 これは以下の部分の理解が間違っているからです。 >連続の式でいうA1V1=A2V2とベルヌーイの定理から流量一定（給気＝吐出）という >ことになると思います。実際は流出係数：Cがかかるの係数がかかりますが。 >だから今の給気量だと多すぎるのでどこかでﾘﾀｰﾝさせないといけないのですね。 > 流出係数とは開口部の形状や流出面積に対する水で云う潤辺（開口部の廻の長さ）の関係による実有効開口換算係数です。 参考 http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/fl/fl10.html >見かけ上流量が変わり標準状態に変換して確認する場合、 >質量流量に換算するということでしょうか、体積流量に変換して確認すればいいのでしょうか？ 今回の程度の圧力差では、余り気にすることはありません。 高圧瓦斯や高温瓦斯などの場合には標準状態に換算しますが、これは容積変化率が大きいためです。 最も標準状態と云いますが、これも色々な世界があり、何を標準と云うかは最初に決めてからお互い同じ状態を指すようにしないと、同床異夢になるので注意が必要です。世界共通なのは、モル表示ぐらいです。 これからは実際の計画に入られると思いますが、いくつか注意点が御座居ますので、その点は改めて時間が出来たら解説いたします。 |
| 補足することは分量としては多くはないのですが、意味がうまく伝わるか心配です。 小さい穴から、相当な流速で気体が吹き出るのですから、音及び噴出し面の強度に注意する必要があります。 音は単純に吹き出し口一つから出る場合と、面が揺れる場合の合成になりますので、予測は難しいと思います。 穴の端面に注意しませんと、此処で作られた渦による音が相当大きくなってしまうと思います。（この渦による流通阻害が、流出係数Cに関係してきます。この切り口が角ばっている場合と、円や、緩和曲線になっている場合では大きく異なります） 又、制気ボックスがきちんと作れない今回のような場合、端面が鋭角になってしまうと、流れの方向が笛のリードを通るような流れになって、とんでもない高音を発生する可能性もあります。この当は予め予測するのはなかなか大変です。 強度は、穴の配置による強度低下を考えれば、計算そのものはそれほど難しくはありませんが、振動を解析するのは厄介と思います。 実際の施工に当ってはその点を承知の上で施工されませんと、後からでは処置不能です。 |
| いろいろありがとうございます。 一回学生の時の教科書や教えていただいた資料・コメントを 再度噛み砕いて設計してみます。 また分からないことができましたらご質問するかと思いますので その時はおねがいいたします。 |
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