使い方
ある圧力を持った空間(例えばシステムや容器)に閉じこめられているガスを、
弁やノズルまたは放出管から大気中に放出に要する時間を求める計算ツールです。
放出後の温度は断熱変化とした場合の温度です。
P1(初期圧力)、P2(終了圧力)、T1(初期温度)、V(体積)、d(穴径)、
ガスの分子量や断熱指数(k)、ポリトロープ指数(n)を数値欄に入力し、
"calculation"ボタンをクリックすれば、ガス放出時間と、
放出後の空間内ガス温度の計算結果が表示されます。
一部の数値を変更してやり直す場合には、再入力後に
"calculation"ボタンをクリックして再計算して下さい。
注意事項
(1)断熱指数にはガス組成から決まる比熱比を入力して下さい。
(2)等温変化と見なす場合には、ポリトロープ指数に1.0を入力して下さい。
(3)断熱変化と見なす場合には、ポリトロープ指数に断熱指数(比熱比)と同じ数値を入力して下さい。
(4)実際の変化は熱の出入りを伴うポリトロープ変化です。
(5)断熱指数(比熱比)は、水素、窒素、酸素および空気では1.4が適当です。
ガス放出時間の計算式は、
time = 2V/[(n-1)*A*K]×1/(2g*R*T)^0.5×[Pratio^N−1] :断熱変化&ポリトロープ変化
time = V/[A*K]×1/(2g*R*T)^0.5×ln(Pratio) :等温変化
ただし、
V:体積(m3)、A:穴断面積(m2)、T:初期温度(deg.K)、
n:ポリトロープ指数、R:ガス定数(=847.8/MW)、
K = {k/2×[2/(k+1)g]^[(k+1)/(k-1)]}^0.5
N = (n-1)/2n