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圧送設備の空気の解析#

管路系流体解析ソフトウェア Advance/FrontNet 事例

解析目的#

円管の摩擦係数と両端の圧力境界条件から、流量が再現できるかどうかを調べます。

参考文献にある例題の解析解とAdvance/FrontNet/Γを用いた計算結果を比較し、計算精度を検証します。

Advance/FrontNet/ΓGUIによる設定画面#

図1 管路の設定

図1 管路の設定

解析モデル・条件#

表1にある配管形状を用い、上流側と下流側を圧力指定境界とします。
管摩擦係数を入力指定した場合に流れる流量を解析します。

表1 解析条件

項目 数値
上流側圧力 543.5kPa-abs
下流側圧力 500kPa-abs
温度 20℃
空気の粘性 18.21E-6[Pa・s]
配管内径 4.16cm
配管長 100m
管摩擦係数(Darcyの係数) 0.01848(Fanningの係数0.00462)
参考文献による質量流量 0.15kg/s

解析結果#

定常時の質量流量は0.14980 [kg/s]となり、参考文献の結果とは-0.13%の差で一致しました。

なお、参考文献では密度変化は考慮していませんが、Advance/FrontNet/Γでは考慮しています。

参考またはご協力#

参考文献 化学装置(工業調査会)Vol. 50, No.1, 2008年1月号, P31空気圧送の計算例

圧送設備の空気の解析まとめ#

参考文献との流量の差はわずかであり、摩擦損失モデルは適切に考慮されていることが分かりました。