質問: 気体の圧力と流量の関係 初歩的な質問で申し訳ないのですが、 気体(例えばair)を、ある一定の圧力をかけてホースに送り込むとします。 そのホースの中間に、流量調整を行える器具を取り付けて、流量を絞り込んだ時、 その器具の前と後では圧力は変わるのでしょうか? 又、圧力と流量は比例するのでしょうか?
回答: 「静圧」と「動圧」があります. 静圧と動圧を足して圧力で表したものを「全圧」, それを温度で表したものを「全温」と言います. 全圧をpt,静圧をps,密度をρ,流速をvとすると, pt=ps+(ρv^2)/2 です.「ベルヌーイの法則(又は定理)」ですね. 因みに,オリフィス等の流量調整器の前後ではちょっと複雑です. 小さな穴を通過するときは「絞り=等エンタルピー過程」となるからです. h=cp・t=cv・t+pv, t:静温,p:静圧,v:比体積 ここで,オリフィス前後1→2で変数が, ps1,v1,t1,v1,ps2,v2,t2,v2 の8つあって, ・等エンタルピー過程である ・前後の静圧を測定 ・ベルヌーイの法則 ・状態方程式 を用いれば,全てビシッと求まります. 因みに,もしオリフィス前後で臨界圧力比を越えていれば, オリフィスで音速となります.