ベンチュリメーター、オリフィスプレート、フローメーターなどのフロー測定装置の背後にあるエンジニアリング原則を理解することで、ベルヌーリの式の適用が伴います。これらの装置は、パイプラインやシステム内の流量を判断するために流体力学を利用しています。

Bernoulliの流体力学における評価

Bernoulliの式は、移動流体の圧力、速度、および高度を関連付けます。 ストリームラインに沿って機械的エネルギーが一定のままで、不圧縮性および非粘膜の流れを仮定していると述べています。 式は次のように表現されます。

P + 1⁄2V2 + ρgh =定数

ベンチュリメーターの設計

ベンチュリメーターは、コンバージングセクションを使用して、流体の流れを加速し、圧力降下が測定可能な圧力計または圧力センサを使用します。 Bernoulliの原則を適用することで、圧力差と断面積に基づいて流量の計算が可能になります。

重要な特徴は、滑らかな収束の入口とより小さい直径の喉を含みます。これにより、エネルギー損失を最小限に抑え、正確な測定を実現します。

オリフィスプレートの設計

オリフィスプレートは、流体が通過する圧力差を生成するシャープなエッジング穴を備えたシンプルな装置です。圧力差は、フロー速度と相関し、Bernoulliの式による流量計算を可能にします。

それらは費用効果が大きいですが、Venturiのメートルと比較して高いエネルギー損失を導入し、単純性が優先される適用のために適したようにします。

流量計の種類と原則

流量計は、タービン、電磁、超音波タイプを含む様々な設計で来ます。各々は異なる物理的原則を利用しますが、多くの場合、バーノリの式で流れ速度に測定可能な量を関連付ける。

  • タービン流量計は、回転速度比例して流量を流量に測定します。
  • 電磁波流量計は、導電性流体によって発生する電圧を磁場で検知します。
  • 超音波流量計は、トランジット時間またはドップラーシフトに基づいて、流量を決定するために音波を使用します。