ピトー管での流速測定(演習問題)

下記の計測結果からガス流速を求めます｡

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ガス温度□□□180^oC

静圧□□□-202 mmH₂O

動圧□□□□ 5 mmH₂O

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(ガスの平均分子量)

流速を求めるためには煙道内のガスの密度ρ_gが必要なので､そのため､ガス組成を下記のように仮定します｡

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ガス水分□□□20%(湿ベース)

CO₂□□□□□10.0%(乾ベース)

O₂□□□□□□10.0%(乾ベース)

N₂□□□□□□80.0%(乾ベース)

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1000 Lのガスを考えますと､

□200 LのH₂O(湿ガスの20%)

□80 LのCO₂(乾ガスの10%)

□80 LのO₂(乾ガスの10%)

□640 LのN₂(乾ガスの80%)

ですから､平均分子量は､

すなわち､27.6 g/molです｡

(煙道内のガスの絶対圧力)

｢静圧が-202 mm｣とは､｢煙道内圧力は大気圧より低い｣という意味です｡1気圧=101300 Pa = 10.33 mH₂Oですので､比例式で書くと､

煙道内圧力 [Pa] : 101300 = (10.33- 0.202) : 10.33

従って､

煙道内のガスの絶対圧力は99319 Paです｡

(煙道内のガスの密度)

煙道内のガスの密度ρ_gは､気体の状態方程式から計算します｡

煙道内のガスの密度ρ_g= 0.728 kg/m³を得ました｡

(ガス流速の計算)

流速を計算する式 : v = (2gρ_wΔh/ρ_g)^0.5に

□g = 9.8 m/s

□ρ_w= 1000 kg/m³

□Δh = 5 mm

□ρ_g= 0.728 kg/m³

を代入して計算します｡

v= 11.6 m/s

が得られます｡

(おわり)