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流体力学ではいつも「絞りの原理」について説明されます。流体が抵抗要素を通過すると、絞り現象が起こります。 しかし、連続の式によれば、管路内の任意の断面における流量は同じである。では、「絞り」という言葉はどう解釈すればよいのでしょうか?:lol
投稿主さんのこの質問、私もずっと悩まされていました。本当に複雑ですね。 私の理解では、制御とは間違いなく流量を制御することであり、そうでなければバルブを絞った後にバルブの後流の流量がなぜ減少するのでしょうか。絞りによって流量は減少し、連続の式によれば、絞り要素の前の流量も(流速が低下するため)減少し、それは絞り後の流量と等しくなる。
流量を変えずに流速だけを変更する理論も、そうすれば理解しやすくなる。では、流速が変わると、圧力や温度もそれに応じて変化するのでしょうか?
節とは、流量であり流速でもある。 でなければ、FVはどうやって流量を制御するのでしょうか?
節流孔板と限流孔板の違いについての簡単な考察 一、節流孔板:孔板式節流装置は、差圧式流量測定システムにおける一次装置であり、節流孔板、圧力取り出し装置、前後の直管部、および接続用フランジなどの部品で構成されている。差圧変換器と組み合わせて使用することで、配管内を流れる単相で均一な各種液体、ガス、および蒸気の流量を測定することができます。 製造規格:GB2624-93、ISO5167-91 測定原理:配管内を流れる流体が孔板を通過すると、局所的に収縮し、流れが集中して流速が上昇し、静圧が低下する。その結果、孔板の前後で静圧差が生じる。この圧力差は流量と一定の関数関係にあり、流量が大きくなるほど圧力差も大きくなる。差圧管を通じて差圧信号が差圧変換器に送られ、4~20mA.DCの標準信号に変換されます。これが流量表示器を経由して、配管内の瞬間流量および累積流量が表示されます。 スロットルプレート装置で一般的に用いられる圧力取り出し方法には、コーナージョイント式(リング室、ドリル穴)とフランジ式の3種類がある。 二、流量制御用スリット板:流量制御用スリット板は、管路内に設置され、流体の流量を制限したり、流体の圧力を下げたりするために使用される。 流量制御用スロット板は、以下の分野で使用されます:1、プロセス材料の圧力を下げる必要があり、精度の要求が低い場合。 2、配管内のバルブの上流および下流で大きな圧力損失が生じる場合、流体によるバルブの侵食を軽減するため、孔板による節流で気相が発生しない場合は、バルブの上流に孔板を直列に接続することができる。 3、ポンプの洗浄配管、予備ポンプのバイパス配管(低流量保護配管)、分析用サンプリング管など、流体には少量かつ連続した流れが必要な場所。 4、騒音や摩耗を低減するために圧力を下げる必要がある場所、例えば排気システム。
スロットリング:スロットリング装置の有無を比較すれば、明確になりますか?ある場合は抵抗が小さく、流量が多くなります。
やはり複雑に感じるね。そうだ、バルブを絞れば流量は確実に減るし、それでは連続の式に反するんじゃないか?
配管システムにおいて、バルブを絞ると流量制限が起き、流量は確実に減少する。しかし、これでは連続の式に矛盾しないだろうか?:lol
この投稿は最後にzxg.wyltonによって2017-5-4 21:14に編集されました。元々は計器盤で、皆さんは電気工学の原理を学んだことがあるでしょう。スロットル部品を抵抗として回路に直列に接続すれば、理解しやすくなります。電圧が変わらない場合、抵抗を直列に接続すると電流(つまり流量)は小さくなりますが、電圧(媒体の圧力)を上げれば、電流(流量)を一定に保つこともできます。抵抗の両端に電圧があり、その電圧(差圧)を測定することで電流(流量)を求めることができる。抵抗は線形でなければならず、そうでないと電流と対応関係を持てません。同様に、孔板の場合も差圧の平方根値が流量と線形関係にあって初めて、流量を測定することができます。もちろん、孔板は抵抗ほど可愛くはなく、電圧降下を用いて電流を測定する場合、ほとんどの用途において必要とされる領域では一般的に線形となります。結局のところ、電子の流れと流体の流れは大きく異なります。
これは実際、矛盾していないし、そんなに理解しづらくもないでしょう。 バルブを絞ると、流量は確かに減少します。しかも、バルブの前後だけでなく、配管全体の流量が減少するのです。単にバルブの後ろだけの流量が減るわけではありません。確かに、先ほど皆さんが言われたように、流速が変わったからです。 こう例えることができます。直流回路にある可変抵抗を調整すると、その回路の電流の大きさが変わりますが、それは可変抵抗の値だけが変わるわけではなく、回路全体の電流も変化するのですよね? では、配管内でバルブの開度を調整しても同じ現象が起きるのではないでしょうか?これで連続性方程式と矛盾しないですよね? 実際、配管内の調整バルブの開度を変えると、バルブ自体の流れの抵抗が変わります(これは直流回路における可変抵抗器の抵抗値に似ています)。同時に、配管全体の流れの抵抗も変わります(これも回路全体の抵抗値が変わるのに似ています)。そうすると、それに対応する新しい流量値が生じます(オームの法則を学んだことがあれば理解しやすいでしょう)。
バルブを絞ることで、配管全体の流量が変わり、新たな平衡関係が確立される。 差圧流量計用の節流孔板は、流速と断面だけを変え、管路全体の流量は変えないのでしょうか? このとき、なぜバルブを絞った状態をスロットルプレートと同等に扱えないのでしょうか。どちらも断面が変わるのではないですか? 同等だとすると矛盾が生じる。ここが分からない、混乱する!:lol ありがとう!
この投稿は最後にcqdfwyによって2017-5-16 09:47に編集されました。「なぜバルブを小さくした状態をスロットルプレートと同等と見なせないのか」 実は逆に言えば、スロットルプレートをバルブが狭く閉じられた状態と見なすことができます。スロットルプレートも管路においては抵抗要素です(バルブと比べると流れの抵抗が小さくかつ一定であり、バルブの開度を変えると流れの抵抗が大きく変化するのとは異なります)。プレートを取り付けるかどうかで管路内の流量は異なります(全体の管路として見るとプレートの流れの抵抗は非常に小さいため、流量の変化はそれほど大きくありません)。あなたが言うように、新たな平衡関係が成立するのです。 もちろん、スロットルプレートが取り付けられているか、バルブの開度が一定になっている配管内では、流体がプレート(またはバルブ)を通過する際の全配管の流量は確かに一定であり、これは連続の式と矛盾するものではない。一本の配管を流れる流量は絶対に同じで、増えることも減ることもないのである。各(断面)位置の断面積が異なるため、配管全体の各位置での流速も異なります。
根気強く説明していただき、ありがとうございます。勉強になりました :)