|
|
|
|
● 質量保存則 連続の式 |
● エネルギー保存則 |
● ベルヌイの定理 静圧と動圧、水頭とは |
● 圧力損失を入れたベルヌイの定理 |
|
|
● 質量保存則 連続の式 |
|
● 流体の流れでも質量保存則がなりたつ。圧縮性流体を含む一般式は下記です。 |
|
断面A1を通過した質量=断面A2を通過した質量 |
ρ1A1U1ΔT = ρ2A2U2ΔT |
ρ1A1U1 = ρ2A2U2 |
|
● 非圧縮性流体では |
ρ1 =ρ2 |
A1U 1 = A2U2 |
|
|
● エネルギー保存則 ベルヌイの定理 |
|
(1) 流体内の、流線上のエネルギーは一定である。 |
(2) 運動エネルギー+圧力エネルギー+位置エネルギー=一定 |
(3) 圧縮性流体の場合は、内部エネルギーが変化するが、非圧縮性流体では内部エネルギーは変化しないので、内部エネルギーは無視できる。 |
(4) 非圧縮性流体の定常流(渦がない)とする。 |
|
|
● エネルギー保存則 ベルヌイの定理 動圧、静圧、水頭 |
|
流路内では、静圧+動圧+位置エネルギー=constant がエネルギー保存の法則で、ベルヌイの定理といわれている。18世紀にベルヌイさんが提唱しました。 |
|
|
|
|
|
それぞれの位置にガラス管を入れて静圧と動圧を見ると下のようになります。 |
|
|
|
静圧と動圧を水頭(ウォーターヘッド)で表す場合は、ベルヌイの定理の式をρgで割る。圧力水頭+速度水頭+位置水頭 = constant2 が水頭の式となる。 |
|
|
|
静圧 P => 圧力水頭 P/ρg |
動圧 0.5ρv^2 => 速度水頭 0.5v^2/g |
|
|
● 圧力損失を含むベルヌイの定理 |
|
実際の流れには、流体の粘性摩擦などによる圧力損失Δhがあり、無視できない程度に大きい場合があるので確認が必要である。凾をどう表現するかでどちらの式を使うか変わるが、ここでは損失ヘッドとし、ポイント1からポイント2に流れている場合は次のようになる。 |
|
|
|
ポイントが同じ水平線上にあるなど位置エネルギーが無視できて、同一流路にある場合は、速度も同じなので、圧力損失凾は、次の式となる。(詳細は、「圧力損失」を参照してください。) |
|
|
|
λ:ダルシーの摩擦係数 |
|
Author: T. Oda |
このページはエクセルで作り、excel2webでhtmlとcssを自動作成しました。 |