エア漏れについて

質問

エア漏れについて
ある空間にエア０．４Mpaをφ１０ｍｍの管から掛け続けます。
箱には穴が開いており、エアが漏れる為、０．３Mpaまでエア圧が落ちます。
このときの穴の大きさや、漏れるエアの量など分かることは何でしょう？またその計算はどのようにすれば、よいですか？

回答No.1

mienaikuuki

条件が整えば穴の大きさやエアの流量も求めることは可能です。
条件とは提示された条件に最低でも配管長さです。
また流れている時の圧力（絶対圧力）、温度などが安定している必要があります。

配管は摩擦抵抗があるので長くなるほど圧力が低下します。
だから配管長さが必要になります。

箱の中で0.3MPaになるということは
配管内で0.3MPaまで圧力を下げながら箱の中に流れ出て
同じ量の空気が箱の穴から流れ出ていることになります。

このことからこの場合の全体の流量は配管の管路抵抗と
前後の圧力差から計算することができます。
同時にこの流量が箱の穴から流出しているのだから
配管の入り口から箱の穴までの流路抵抗を流体が通過
していると考えることもできます。
だから箱の穴の抵抗は全体の抵抗を合成前の状態に分解すれば求めることができます。
管路抵抗は空気圧機器関係では有効断面積と呼ばれ合成の式が提示されています。

すると考えると全体の流量が求めることができます。

式については空気圧機器メーカーのホームページなどで
流量計算式を探してみてください。

空気圧機器メーカーの提示している式はあくまで参考にとどめてください。
これは特定の条件に限定した近似式が多く用いられているからです。
詳しいところは熱力学系の技術書などを見てください。

お礼

ありがとうございます。

一度、内容を整理してみます。