ベンチュリ管と管オリフィスの流量係数がばらつく理由を詳しく教えてください!

ベンチュリ管と管オリフィスの流量係数がばらつく理由を詳しく教えてください! ベンチュリ管と管オリフィスの流量係数をデータをもとに9個分算出したんですが、 最小二乗法により求めた流量係数の近似式と9個の流量係数をグラフにして比較すると 全体的にかなりばらつきました。 流量やマノメータの読み取り誤差など以外に ばらつく具体的な理由はなんですか? あと最小二乗法により出した近似式が 平行ではなく右上がりの線になったんですが、 その理由はなんですか?

補足

グラフの縦軸は流量係数で 横軸はレイノルズ数です。

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個々のオリフィス、ベンチュリ管での誤差原因は経験から言うと、 オリフィス ・特に穴入り口部分のエッジ形状が重要。極端なのは、穴径が小さく(φ1mm以下)、軟らかい材質(アルミ、真鍮など)でのシャープエッジの場合、穴入り口を指で揉んだだけで、微妙にエッジ形状が崩れたり、異物(水垢・手垢など)が付着して流量係数がバラつく。穴径の製造誤差も意外と影響が大きい。また、磨耗もある。 ベンチュリ管 圧力取り出し管の取り付け角度、主管と圧力取り出し管とのエッジ部分の形状。また、圧力取り出し管の取り付け位置によっても、結構データが変動する。テーパからストレートに角度が変わる部分の形状(たぶん境界層の厚さ、剥離や渦の具合の違い)管径の不均一性、製造誤差。表面粗さ。 両者に共通する誤差要因 オリフィス、ベンチュリ管より後方の排出管内の圧力が低いと、キャビテーションを起こして管内が気泡で閉塞され、流れを阻害する場合がある。(あくまで可能性) 右上がりの線の理由 縦軸はおそらく流量係数なのでしょうが、横軸は穴径ですか?また、流量係数にどこまで補正式を入れてるかわかりませんが・・・ 一般的には、穴(管)径が大きくなると、穴(管)面積に対するエッジ長さ(管の壁面摩擦)の影響が相対的に小さくなるので、流れやすくなる→流量計数が大きくなる、ということが考えられますよね・・・。(あえて次元が異なるパラメータを比較してますが、ニュアンスを掴んで下さい) そのほかに、上記の誤差の話でも、一応つじつまの合う説明はいろいろ出来ると思います。もし、質問者さんが学生さんなら、屁理屈と思われるような内容でも、誤差としては寄与率は小さいと思われる内容でも、いろいろ考えて、ぜひ、先生に聞いて見てください。(社会人になるとなかなか聞ける機会がない類の問題です。←実は私も聞いてみたいと思ってるw)

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

ありがとうございます!ばらつきについて、とても参考になりました! 右上がりについては説明不足だったみたいで、グラフの縦軸は流量係数で横軸がレイノルズ数だったんですよ。 だから少し考え方が変わりそうなのでもし教えていただけたら光栄です。

お礼日時:2009/1/16 23:12