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バルブ開度と流量・圧力・流速の関係

2016-04-09View Original

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私は機械工学を専攻しており、遠心圧縮機用のオイルステーションを手がけています。その中には、バルブの圧力に関する問題で、長い間考えても手がかりが見つからないものがあります。流体の分野をしっかり学べていないようで、皆さんに相談したくています。 1.バルブの開度が大きくなると、バルブを動かすのに必要な仕事量は小さくなり、言い換えればバルブの圧力損失も小さくなる。バルブ前の圧力が変わらなければ、バルブ後の流量と圧力はどちらも上昇する。 2.バルブの開度が大きくなると、流量が増え、流速も上昇し、油の静圧は動圧に変換される。静圧の低下(流速が高い場所ほど圧力が低い)は、流体のベルヌーイの方程式に基づくものです。 3.二つの結論は反対で、第一点は確実に正しい。第二点の間違いについて、私には二つの考えがあります。第一の種類は、バルブの開度が変わる前後で異なるシステムに属しているため、ベルヌーイの方程式は適用できない。同一時間におけるバルブの手前と手前後のみがベルヌーイの方程式に従い、バルブの手前後の流量が同じで断面積が変わらない場合、流速も同じになる。したがって動圧は同じだが、静圧はバルブによる損失によって小さくなる。二つ目の考え方としては、バルブの開度が変化する前後でベルヌーイの方程式を適用できる。バルブを開くと流量が増え、流速が上昇し、圧力は低下する。しかし同時に、バルブを開くことで圧力損失が減少するため、圧力は上昇する。この上下動の間で決定的な影響を与えるのは圧力の上昇である(正確な式はわからないが、流速による圧力低下は圧力損失の高次無限小に似ているため、圧力の上昇や低下は圧力損失によって決まり、最終的には上昇すると推測される)。4.ポンプ出口の圧力はシステムの抵抗によって決まる。ポンプ出口の遮断弁を絞ると、ポンプ出口の圧力は上昇するが、同時にバルブを動かすために必要なエネルギー消費も増加する。では、バルブの後ろの圧力はどのように変化するのだろうか? 言葉がまとまりません、皆様のご指導をお願いします。
Reply #22016-08-27
ポンプがあるため、システムの動作点はポンプの曲線と配管抵抗の曲線が交わる点となり、バルブを調整すると配管抵抗の曲線が変化し、交点も変わる。

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