液体排出穴の圧力の流量

2009/07/08 20:47

このQ&Aのポイント

幅１００ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ５０ｍｍの四角いマスの側面に直径１０ｍｍの孔があいています。
１ℓ／分の流量である液体を注いだ場合、溢れることなく孔から液体が排出されるか？
どういった式を使用して算出すればよいでしょうか？

noname#230358

その他（開発・設計）
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noname#230359

2009/07/09 00:40 回答No.1

トリチェリーの定理を使って、先ず流速を求めます。（水の比重1を前提にしています。それより重い液体は、高さhに比重を掛けて計算をして下さい）そして、断面積を掛ければ流量が求まります。この流量が１ℓ／分より、大きければ溢れる事はありません。但し、100mm×50mm ⇒ φ10mm 液の流れがしぼられるので、流速係数（形状係数、圧力損失）にて、実際は少し小さい流量となります。では、実際にマスの側面に下限いっぱいにφ10mmの孔が明いてるとします。孔の中心からマスの上面までの距離は、50mm－φ10mm/2＝45mm、0.045m。マスが溢れる寸前のφ10mm穴の流速は、√2×9.8×0.045m＝0.939m/secで、流量は、π/4×φ10mm×φ10mm×939mm/sec＝73748mm3/secです。排液量73748mm3/secは、4424880mm3/minで、4.42488ℓ/minとなります。流量係数が1/4（0.25）以下ノ場合は溢れるなので、溢れる事は無いと考えます。