質問: コンプレッサで生成させた圧縮空気をいったん、タンクにためて、そこからエアーを出しているんですが、その時の流量ってどう求めるのでしょうか? わかっていることは、タンクには圧力計がありましてその数値は0.7MPaで、エアー噴出し口の直径は4mmということです。 これだけの情報で実際に出口から流れるエアーの流量は算出できるのでしょうか? また、流量を測定するのは普通どうするのですか? 特別な装置を使わず、自分で手軽に測定する方法ってありますか? わからないことがあれば補足を要求してください。 よろしくお願いします。
回答: 通常は流量計を用いて図るのでしょうが、簡便な方法として既知の容積のビニール袋を出口に取り付けて、膨らみ切るまでの時間を計測すればよいのではないですか。 あるいは出口にパイプを取り付けて水中に導き水上置換の要領でメスシリンダに入れることで同様に容積と、溜まる時間の関係で測定することも可能でしょう。この際、必要なことは1気圧の状態をなるべく維持することだと考えます。 流体の圧力は非圧縮性流体の場合は流量には影響しないでしょう。流速が超音速を超えると圧縮性流体としなくてはなりません。 冒頭に述べるように通常は流速を計測することで流量は測るのですが、たとえば風速計のようなものを使用するとか、流体中に音波を流してドプラー変異を計測するとかするようです。あるいは流体中に放電してそれを連続写真に撮影するようなことも考えられますが、いずれも流速を換算していることになります。この場合は噴出し口の管径はペルヌーイの定理の関係で重要でしょう。つまり断面積が減少すれば流速は面積に比例して増加するからです。直接容積を計測する方法ならこのような問題は生じないとおもいます。