気体流速計算の質問

質問

体積83m3、上部に面積0.19m2の出口があり出口開口率が100%，
容器に時間当たり150m3(atm, 0℃)の酸素ガスを入れたら容器の圧力は高くなることは当たり前です、PV=nRTで計算すると
150m3の酸素はn:6600mol
P=6600*0.08206*273.15K/83000L=1.78atm(0.178MPa)
でもpv=nrtには流量の概念がないのでどうすれば 容器の圧力と出口で噴出されるガスの流速を求められますか？
どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.4

ohkawa3 · ベストアンサー

回答(1)(2)再出
計算ミスがありましたので訂正させてください。
＞150m/h^3÷0.19m^2＝789m/hです。
＞秒速に換算すれば3600で割って、2.19m/sということになります。
→秒速に換算すれば3600で割って、0.219m/sということになります。

＞流入量と流出量が同じくても
＞容器に圧力が有ると思いますが、
＞間違い考えですか？
回答の流量は、1atm 0℃の標準状態に換算した体積流量です。
したがって、出口の0.19m2のオリフィスの面積や、それ以降に配管があるとしたら、それらの抵抗が容器内の圧力を高める作用があると考えればいいと思います。
出口部の抵抗と、出口部の流量から、容器内の圧力は定まると思います。

お礼

完全に解決はまだですがありがとうございます

回答No.3

hiro_1116

No.1です。
No.2の回答者様がご指摘の通り、流速ではなくて流量ですね。
失礼いたしました。

回答No.2

ohkawa3

前の回答者さんの揚げ足をとるようで申し訳ありませんが、入口の流速がと出口の流速が等しいのではなく、流量が等しいと読み替えてください。
繰り返しですが、
1時間当たり150m3(atm, 0℃)のガスを入れたら、
1時間当たり150m3(atm, 0℃)のガスが出口から流出します。
150m3(atm, 0℃)のガスが、0.19m2の出口を通過すれば、流速は、150m/h^3÷0.19m^2＝789m/hです。
秒速に換算すれば3600で割って、2.19m/sということになります。
容器の出入りに関連して、気体に温度変化があれば、その分はシャルルの法則のに従って補正係数をかけてください。

補足

それでは
ガスの
流入量=(出口の大きさに関係なく)流出量
だと思えますが
それでは
自分の考えは容器に圧力はどうですか？
もちろん流入量と流出量が同じくても
容器に圧力が有ると思いますが、
間違い考えですか？

回答No.1

hiro_1116

定常状態では、出口流速は流入流速と同じです。（当たり前のことですが、なぜ質問されているのか分かりません。）