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空気流量の質問です


コックが付いた内径150mmの水平配管5m先にタンク100L(内圧0kPa(G))が
あります。コックを解放し内圧100kPa(G)、温度20度の空気をタンクに
流した場合、100Lタンクの内圧が100kPa(G)になるにはどれ位、時間が
かかるのでしょうか。
尚、継手等による圧力損失はないものとし、コックも瞬時に解放するもの
とします。また2次側タンク内温度は20度で供給後の温度変化に指定は
ありません。
ざっくりとした質問ですみませんがよろしくお願いします。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2013/06/12 21:31:32
  • 終了:2013/06/18 23:22:54

ベストアンサー

匿名回答1号 No.1

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2013/06/12 21:49:42

・150mmの水平配管5m(内容積約88リットル)も真空側タンクも剛体(変形しない)と仮定
・100kPaは大気圧、つまり供給=大気なので供給側が足りなくなるとか断熱膨張して冷却されることは考えなくてよい
と仮定します。
ところで気体の状態方程式をつかうと温度により気体原子ひとつひとつの速度に変換できますね。
http://topicmaps.u-gakugei.ac.jp/physdb/heat/moleculartheory.asp
の9ページにありますが、同じ温度でもガス種類が水素などだとかなり速度が速く二酸化炭素だと遅いようですが、それでも気体自体ものすごく早いものなので(二酸化炭素で秒速300mとか)5mくらいの管をとおっても平衡に達するのはドンっと音がする程度の短い時間でしかないとおもいます。
管内の摩擦を考慮…しても空気の粘性とかないです…? 流体解析までは必要ないかとおもいます。

他4件のコメントを見る
匿名質問者

速いというのはイメージできるのですが、気体の状態状態方程式から速度を求めるような流れが分かりません。もうちょい勉強します…。

2013/06/12 22:12:50

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