流体力学に該当する現象に関する質問です

質問

アルミ形材の切断の際に、切粉が形材の中に残ってしまうので、その切粉を高圧エアーで吹き飛ばすにはどの位の流量が必要なのか？？というのを理論値で算出したいのです。

形材の形状というのは断面積１０平方センチメートル、長さが６～７メートル程度で、内部は空洞です。
本来、長さ数十メートルの物を定尺（６～７メートル）に切断を行い上記の様な形材となります。
その切断の際に、発生した切粉が形材切断面の両端の空洞部分に残ってしまうという状況です。
この切粉を一方から高圧エアーで吹き飛ばし、その反対側で回収したいというのが狙いです。

そこで、その際に必要となるエアーの流量の計算を行いたいのです。
形材の形状は様々ですので、下記のような文字式でご提示いただければ幸いです。
切粉はチップ状の物で、実際はチップ状の物が山になって堆積しておりますが、それを考慮して
計算式を作ることが出来れば理想ですが・・・おそらく難しいので、１つの物体として捕らえて
いただければと思います。また空洞部に発生する、乱流や空気抵抗も考慮できるとよいのですが・・・

断面積Ｓ（平方センチメートル）、形材長さ（センチメートル）、エアー圧力Ｐ（Mpa）、
切粉質量Ｍ（キログラム）

※その他、必要条件があれば条件を付け加えていただいて結構です。

回答No.1

chirubou

私は流体の専門家ではありませんが、きっと質問者さんがのぞむような計算式は出てこないと思います。

「１つの物体として捕らえて」というようないくつかの近似で式を作る事は可能かとも思われますが、きっとそれから得られる解は現実的ではないとおもいますよ。例えば、切削油で切粉がくっついてしまっているとか、様々な形状を無視することとか。

でもよく考えると、旋盤やフライス盤での加工も同じように切粉がくっつきそうですよね。このような場合は皆どうしているのでしょう？