Venturi計
Venturi計
流量計測器
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/VenturiFlow.png https://ja.wikipedia.org/wiki/ファイル:VenturiFlow.png#
この図では絞りを戻していない
戻さなくても計測できるが、流れが
あれ?でも戻さなくても流量は変わらないのか(連続の式)
てことは、流速が戻らないことが問題なのか?
とても細く絞り込まれたら別の現象が発生しそうだが、
Venturi管:絞りのある管路のこと
Venturi effect:流速を落として圧力を低くする機構
取り付け位置
曲がった部分には差圧計を取り付けない
静水圧平衡が成立せず、静水圧の式を使えなくなってしまう
流線と水平になる位置に設置して、静水圧の式を用いれるようにする
取り付け位置の高さはどこでもいい
重力に平行な流管の静圧は高さによらず一定だから
計算方法
https://kakeru.app/08522f045a7b04f6e9322529e394879f https://i.kakeru.app/08522f045a7b04f6e9322529e394879f.svg
差圧計の描画は省略した
guage圧力水頭の差$ h_2-h_1\ (=:\Delta h)さえ測定できればいい
1と2を結ぶ流線上でBernoulliの定理と連続の式 (流体)を立てる
正確には、Venturi計では流線を重力に直交にとる
h_1とh_2を管路壁面沿いにそって結んじゃだめ!
$ \frac12\frac{v_1^2}{g}+z_1+h_1=\frac12\frac{v_2^2}{g}+z_2+h_2
$ Q:=A_1v_1=A_2v_2
その他の条件
$ z_1=z_2
$ A_1>A_2より、流体は絞り込まれて速くなる($ v_1<v_2から、その分圧力水頭が小さくなる($ \Delta h<0)
変形する
$ \implies\frac12\frac{Q^2}{{A_1}^2g}=\frac12\frac{Q^2}{{A_2}^2g}+\Delta h
$ \iff\frac12\frac{Q^2}{g}\left(\frac{1}{{A_1}^2}-\frac{1}{{A_2}^2}\right)=\Delta h
$ \underline{\iff|Q|=\sqrt{\frac{2g\Delta h}{\frac{1}{{A_1}^2}-\frac{1}{{A_2}^2}}}\quad}_\blacksquare
この式では$ \Delta h<0であることに注意
計算結果を見ると、venturi管は流速も測定できるのか
航空機では使われないのかな?
ジェットエンジン見たく、前から後ろへ筒の中に気体を通せばいい
うまく入らないとか、すぐ壊れるとかの問題があるのかな?
これの場合は絞りで抵抗がかかるのでよくない
Pitot管と違い、領域を拘束した流れの流速になる
Pitot管だと制限がない代わりに、流量を測れない
#2022-05-26 10:47:51
#2022-05-24 11:57:14
#2022-05-22 12:45:50