ガス流量の計算

(湿ガス流量)

以下のデータから湿ガス流量を計算します｡

□流速測定

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□ダクト断面積□□4.0 m²

□ガスの流速:□□11.6 m/s

□静圧:□□□□-174 mmH₂O

□ガス温度:□□□175 ^oC

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(計算の手順)

ダクト断面を通過するガス量を､0^oC､1 atmでの体積で表現することが目標なので､

□1) 175^oC, -174 mmH₂Oでのダクト面積を通過するガスの体積を計算する;

□2) 175^oC, 1 atmでのダクト面積を通過するガスの体積に換算する;

□3) 0^oC, 1 atmでのダクト面積を通過するガスの体積に換算する;

の手順で計算します｡

(175^oC, -174 mmH₂Oでのダクト面積を通過するガスの体積を計算する)

11.6 m/s× 4 m² =46.4 m³/s

(175^oC, 1 atmでのダクト面積を通過するガスの体積に換算する)

で45.62 m³/sを得ます｡私を含め､多くの人は､

で迷うと思います｡直感的に分かりにくいですよね｡次のように考えることをおすすめします｡｢ダクト内が負圧なので､体積が大気圧の時に比べて｢大きめ｣になっていたはず｡従って､大気圧に変換すると､体積は小さくなる方向のはず｣と考え､46.4より小さくなる45.62を選んでください｡

(0^oC, 1 atmでのダクト面積を通過するガスの体積に換算する)

です｡むろん､温度を下げるわけですから､体積が小さくなる方向で考えます｡

1 hあたりに換算しますと､

です｡このガス量 100 000 m³/hは､水蒸気を含んだ状態､すなわち湿ガスです｡

(ガス水分の測定)

サンプリング装置と､得られたデータは以下の通りです｡

□水分測定

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□ガスメーター吸引ガス量□□□24.0 L

□メーター内圧力□□□□□+ 1100 Pa

□メータ内温度□□□□□□□28.0 ^oC

□シェフィールド管重量増

□□一段目□□□□□□□□2.10 g

□□二段目□□□□□□□□0.31 g

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計算を図に記入しています｡シェフィールド管は､ガス中のH₂Oを吸収して重量が増加しますので､その重量増から捕集したH₂O量(=3.00 L(N))が求められます｡シェフィールド管の次の2本のビンは､ポンプ･ガスメーターを保護すると同時にポンプの脈流を平滑化するための｢バッファー｣ですので､計算には現れません｡シェフィールド管を通過したガスは乾ガスであり､その量をガスメーターで計測します｡ガスメーターはポンプ出口に接続されていますので､加圧状態(この場合は+1100 Pa)になっています｡ポンプ･ガスメーターを通過した乾ガス量(=22.00 L(N))と､捕集されたH2O量から､ガス水分を計算すると､3/(3+22)=12.0%が得られます｡ガス水分は､湿ガスベースでの値であることに注意してください｡

(乾燥ガス流量)

湿ガス100 000 m³(N)/hの12.0%が水分ですので､88.0%すなわち88 000 m³(N)/hの乾燥ガスが流れていることになります｡

(おわり)