風量から風速へ

質問

扇風機について調べているのですが、とあるメーカーのサイトで扇風機の風量「330立方メートル/min」となっていました。
風量「330立方メートル/min」は風速では、どれくらいあるのでしょうか？
計算方法がよくわからないのですが、例えばとある空間で扇風機の前１ｍに風速計を置いたらみたいなシチュエーションを考えてます。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

管の中を流れる水を想像してください。
管から出てくる水の量は、
管の（内側の）断面積に流速を掛け算したものです。

断面積[m^2]×流速[m/min]　＝　流量[m^3/min]

つまり、扇風機の羽根の半径ｒが必要です。

Πｒ^2 × 流速　＝　３３０m^3/min
　→　流速　＝　３３０÷（Πｒ^2）

まー、流体の挙動（流体力学）は難しいので、上記は荒っぽい計算ですけどね。

お礼

わかりやすい計算式ありがとうございます。
参考に計算してみます。

回答No.4

candle2007

良かったですね。
びっくりしました。(^_^;)

ご高説もよろしいですが、言いっぱなしでなく根拠資料を明示するのがマナーではないでしょうか？

ちなみにわたしは、たいていの場合裏付け資料を添付します。
そのために数時間も時間がかかることはザラです。

回答No.3

tera_tora

no.2の補足と言うことで…

扇風機から出た風は、扇風機の翼により作られた扇風機直面にできた正の静圧からくる噴流(jet)と考えられます。これまで行われた噴流の実験等を元に照らし合わせますと扇風機1m程度下流ではポテンシャルコアと言われる領域内にあると予測されます。この領域では周囲の空気と扇風機から出てくる空気とはあまり混合せず、そのままズドンと言う感じで出ています。つまり、扇風機から1ｍ下流では扇風機直下の平均風速とほとんど同じだと言う仮説が立てられます。ちょっと強引ですが。

回答No.2

candle2007

扇風機の前1mの位置の風速はわかりませんが、”羽の直後”の”平均風速”なら簡単に計算できます。

正面から見た羽根の直径から計算される円面積で風量(m^3/min)を割ればよいです。
例えば羽根の直径が0.3mなら面積S（m^2)は、
　　S=0.7854x0.3^2)=0.071m^2　　ですから、
　　V=330m^3/min÷0.071m^2=4,650m/min(=77.5m/s・・・！)
何と物凄いスピードですね。(^_^;)
/minではなくて、/hではありませんか？

ただしこれは羽根の直後の平均風速です。
実際には、
　１．風（空気）が移動するのは羽根がある空間だけ
　２．空気は旋回しながら移動する
ので、羽が直接当たる空気の移動速度はもっと大きくなります。
しかし、これを計算するのは困難です。

また、ご質問は扇風機から1mのところ、と書かれていますが、
空気は扇風機から離れるにしたがって、上下左右方向に拡散するので、
1mの位置における直線速度はこれよりも遅くなります。
しかしこれを計算するのは困難です。

回答になりませんか？
すみません。

お礼

ありがとうございます。
扇風機は業務用で羽根の直径が０．８ｍほどのものです。
参考に計算してみたら大体風速７～８ｍくらいになりました。