安全弁の臨界条件に関する音速計算
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安全弁の計算においては、臨界と亜臨界の判断がありますが、臨界に達したということは音速に達したということでしょうか。この判断式は圧力の断熱係数だけに関係しているのでしょうか？つまり、圧力差がある程度大きくなると臨界点に達するということで、これは流量とは関係ないように思えますが、安全弁の排出量は一定なので、流量も一定なのです。臨界判定に従えば、臨界に達すると音速となり、その場合の漏れ量は音速に管径を掛けたものになる。しかも音速はどれも非常に大きく、音速の0.3でも100m/sにもなります。安全弁の配管に100m/sの場所など存在するはずがなく、さらに排出量とも一致しません。どう理解すればいいのでしょうか？
いわゆる臨界音速と音速は同じものではなく、実際にはチョックフローを指し、喉部の直径を通過する質量流量が圧力差の増加に伴って増えるのをやめ、一定値に達する状態である。具体的には百度で検索してみてください。ほとんどの安全弁の出口は臨界に達している。なぜなら、背圧は一般的に非常に小さいからである。安全弁の配管における100m/sの流速については、これはごく普通のことです。一般的に支管内のマッハ数は0.7程度まで達し、主管では0.5を超えてはいけません
つまり、ガス排出用安全弁の最小喉部直径における気流の線速度は音速を超えないと考えられており、圧力差がどれだけ大きくても限界排出量は一定であるということです。詳細な説明と計算式はAPI 520に記載されています。 この判断は、安全弁の放出圧力と背圧の関係に基づいて、極限放出状態に達するかどうかを決定し、適切な計算式を選択するものです。なぜなら、安全弁の出口配管の背圧が高すぎる場合、放出時の両端の圧力差が極限放出状態に達するには不十分となり、安全弁の放出能力は相対的に低下するからです。
この投稿は最後にmustvictoryによって2016-4-1 17:08に編集されました。そうですね、あなたが言っている「質量流量がもう増加しない」というのは、つまり音速という概念です。百度で調べればわかりますよ。また、100m/sというのは、私たちが排気管の直径を決める際に用いる基準速度であり、そんなに高い流速は考慮されていないのです
臨界条件におけるチョークフローとは、その場所の音速です。ラヴァルノズルを参照