バルブで流量を絞ることができるのは何故でしょうか？

質問

最近流体力学を勉強しているのですが、どうしても腑に落ちないところがあるので質問させてください。

以下のエアー配管を考えた際に、何故ニードルバルブで流量を落とせるのかがわかりません。
連続の式とベルヌーイの定理から考えると、ニードルバルブでエアーが流れる断面積を狭めたとしても、流速が速くなるだけで、最終的にA点の流量＝ニードルバルブ部の流量＝B点の流量になるのではないでしょうか？
ニードルバルブを通過することによる圧力損失を考えたとしても、そんなに大きく流量が減るとは思えないのですが...

(コンプレッサー)-----A-----(ニードルバルブ)-----B----->
※A点とB点の配管径は同じ

実際にはニードルバルブで流量を落とすことができ、A点の流量＞ニードルバルブで落とした流量＝B点の流量になるのは承知しているのですが、何故前述の理屈と食い違っているのかがわかりません。

よろしくお願いします

※OKWAVEより補足：「技術の森( 開発・設計)」についての質問です。

回答No.1

lumiheart · ベストアンサー

>ニードルバルブを通過することによる圧力損失を考えたとしても、
二ードルバルブで絞った流路面積の問題です
全開から１割とか２割くらい絞ったダケなら
ベルヌーイの定理通りに流速が早くなって流量に変化はない
だがしかし
概ね５割以下に絞ったならベルヌーイの定理が通用しなくなる
って、言うかぁ
ベルヌーイの定理が通用するのはせいぜい３割～４割引き程度まで
何故か？
レイノルズ数による影響
https://yomoriki.com/fluid-mechanics/34106/
https://nanamemo.net/reynolds-number/

ニードルバルブでなく普通の水道の蛇口で考えてみればわかりやすい
蛇口をちょこっとダケ開いたら？
流速は音速を超えるほど早くならなければならないんだが
普通はそうならない

お礼

ご教授ありがとうございます！頂いたURLを元に色々調べました。流量調整弁では調整部で乱流になり、且つ単純な拡縮とは異なる摩擦損失が大きくなるため、流量が制限されると腑に落ちました。

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