問題１８ ピトー管
- ＫＥＩ(MACさんの代理） (男性) -2003-10-16
12:50:23
(18)「標準ピトー管では管軸と流れのなす角･･･」ですが、ピトー管は正しく流れに向かっていなければならないので、間違っており④
問題18 ピトー管 - yurinapapa (男性) -2003-10-16
23:55:00
ピトー管係数は確かレイノルズ数と関係があったと記憶していたが？
⑤ - ぐっさん (男性) -2003-10-17
22:15:20
初学者で恐縮ですが、標準ピトー管について③，④は同意と思うのですが、いかがなものでしょう。
問題１８ ピトー管 - LOTOLOTO (男性) -2003-10-18
21:44:34
⑤でしょう。
yurinapapaさんと同じです。ピトー管係数はレイノルズ数の関数です。レイノルズ数が６０より大きい場合、ピトー管は正確な測定ができますが、６０以下の場合は測定が困難であるとのことです。
なお、④ですが標準ピトー管のPrandtl型は１５度までならば、ＯＫであると小生の教科書には明記してありますが。
⑤にしました - taka (男性) -2003-10-19
22:25:38
良くわからなかったのですが、問題を読んでいると、①と⑤はどちらかが間違えでないとおかしいと判断し、乱流は難しいだろうなということで⑤を選びました。
①にしてしまいました - morimori (男性) -2003-10-20
12:25:45
最初，レイノルズ数・・・の⑤に飛びつきそうになったんですが，動圧が大きくなる？と思ってしまい①にしました．ただ，⑤ピトー管はレイノルズ数への依存性はない はピトー管自体は依存しないので，ピトー管内の流れがレイノルズ数に依存するでないと日本語が変なのでは．
ただ，やはり⑤だと思います．
一応，調べたら
動圧 ρu^2/2=(p0-p)/(1+M^2/4+(2-k)M^4/24+･･･)
で，乱れのある流れ＝じょう乱だとして圧縮性の場合はマッハ数があるから動圧は小さくなるのでは．以外に①かも，とか思ってます．
実際の問題画像へのリンク - taka (男性) -2003-11-02 12:44:06
http://www.proengineer.jp/mag/01/15/01-15-401-18.html
⑤ - taka (男性) -2003-11-05
01:03:13
私の手持ちの資料によると、「ピトー管により測定される流速はv=c√（2(p1-p2)/ρ）として求められ、高速の気体では圧縮性が現れるためcの値を修正する必要がある。」とあります。 ここで言う「高速」の状態はレイノルズ数の高い状態であると考え⑤で良いのかと思っています。
ピトー管について - morimori (男性) -2003-11-05
09:04:44
離脱衝撃波の前後で圧力差が生まれ、衝撃波前後の静圧測定の場合は乱流が望ましい。と記述してありました。しかし、圧縮性においては、レイノルズ数よりもマッハ数の方が重要視しているようで、ピトー管がレイノルズ数に依存するという記述は見つかりませんでした。
ただ、層流か乱流が影響はするようですが、測定のしやすさということで、それよりも圧縮性か非圧縮性かが問題のようです。
それはともかくとして、①の場合の問題で、動圧が小さくなるのはどういう場合かが問題であると思います。
正解は④です。 - 塾員 (男性) -2003-11-05
22:16:30
④か⑤で迷いましたが、④にしました。
当時は、根拠有りませんでした。後日、
ピトー管の有力メーカーである岡野製作所に聞きました｡
許容角度は１０度までだそうです。
もちろん、直角がいいそうです。
また、ピトー管のあらゆる本でもレイノルズ数は出てきません。
また、某技術士に聞いたら、「間違い問題は、数字のあるものを怪しめ。数字はいくらでも変えられるから。」とも
言ってました。
レイノルズ数
- あべすけ
(男性) -2003-11-05
23:42:51
専門外なので、詳しくありませんが・・・・・
コロナ社「流れの力学」ｐ９３記載を要約すると
（ピトー管により測定される流速はv=ｋ√（2(p1-p2)/ρ）として求められ、ｋはピトー管係数と呼ばれ、標準型では、１にきわめて近いが、
レイノルズ数が低いときには、粘性の影響を考慮する必要がある。）
と記載されています。
LOTOLOTOさんの書き込みをみると、やはり⑤とおもいますが。
ただ、①については詳しくないので、検討できずにいます。
うーん、
- ローカルエンジニア？
(男性) -2003-11-11
22:54:05
①か⑤か、それとも④か、又否か・・・・・
あべすけさんと同じく検討できない毎日です。
自分は⑤にしましたが、問題文をよく読むと
⑤ピトー管はレイノルズ数への依存性は無い。とありますが、関係は必ずあるとおもいますし、（だから、⑤を選んだ。）
④の角度についても機械工学便覧を見ると、ピトー管の方向特性の表に20°までの範囲の曲線が書いてあるし、
morimoriさんの意見もありますし・・・・・
もう論じていないようで恐縮ですが、皆さんはどう納得しましたか？
自分の考えでは - aaa (男性) -2003-11-12
22:31:06
４にしました。
1は、あべすけさんの「流れの力学」の同じくp93に
-----------------------------------------------
流れが等方性の乱れをもつときには、時間的平均流速をv'、速度変動をΔvとすると、次式で与えられる。
p1-p2=1/2*ρ*v'^2(1+α(Δv/v')^2)
αは1～5の値の間である
-------------------------------------------
いいかえると、
動圧=流体エネルギー*(1+正の数）
より動圧は乱れがあると増えるということで１は間違っていないと思われます。
問題は４か５。これまたあべすけさんの引用の通りでもあるし、同様のページに
「流れ方向とピトー管軸線との角度が2度以下の場合は補正しなくてもよい。」
と書いてある。答えはどっちなんでしょ。
動圧について
-
morimori (男性) -2003-11-13
09:35:05
あまり詳しくないんで言い切れない部分もあるのですが、
動圧＝ρ*v^2
であると、書かれていました。
aaaさん式を利用すると
1/2*ρ*v^2=(p1-p2)/(1+α(Δv/v')^2)
となり、動圧＝圧力差/正の値 で動圧は小さくなります。
正解は④を確信 - yutaka (男性) -2003-11-13
20:13:37
機械工学便覧によると「流れに対し角度θ傾いて置かれているとき、図330に一例を示すように指示圧の変化Δpを生じるので、ピトー管の中心線を流れに正しく一致させて使用する必要がある。」と記述がありました。
正解は④と確信。
皆さんへ -
あべすけ (男性) -2003-11-13
20:57:35
aaaさんの書き込みについての補足
-----------------------------------------------
流れが等方性の乱れをもつときには、時間的平均流速をv'、速度変動をΔvとすると、次式で与えられる。
p1-p2=1/2*ρ*v'^2(1+α(Δv/v')^2)
αは1～5の値の間である
-------------------------------------------
上記の （p1-p2）は、同書の前後文を読むと、（全圧－静圧）の意味の文章です。
LOTOLOTOさん、takaさんの意見だと⑤
塾員さん、aaaさんの意見だと④
その他諸説アリですね。
各自の参考書、文献の記載内容によって意見がかなり違うようです。
気になるのは、④の角度の部分です。
いろんな数値があるようですが、LOTOLOTOさんの記述をみると、④は正文となるのですが、ローカルエンジニアさん、aaaさんの数字もありますし・・・・・。
LOTOLOTOさんの意見が気になります。
動圧について - morimori (男性) -2003-11-21
17:43:57
動圧の定義によって，式の意味が逆になるようです
ベルヌーイのエネルギー式より
ρv^2/2＋P＝Po
動圧＋静圧＝総圧
これにより，動圧＝総圧ー静圧 という関係が成り立つとすれば
1/2*ρ*v^2=(p1-p2)/(1+α(Δv/v')^2)
となり①において，動圧は小さくなるので間違いとなります．
しかし，補正式として
動圧＝p1-p2=1/2*ρ*v'^2(1+α(Δv/v')^2)
という考え（間違い？）があるようです．
機械流体工学（共立出版ｐ１１８）
補正以外は
続動圧
-
morimori (男性) -2003-11-21
18:16:47
解決しました。
乱れがある＝乱流非定常 ということで
動圧＝1/2*ρ*v'^2(1+α(Δv/v')^2)
は、正しいです。圧縮性の場合では、圧縮性のベルヌイリの定理より
動圧(定常）＝p0-p=ρu^2/2＊(1+M^2/4+(2-k)M^4/24+･･･)
（動圧）＝（非圧縮の動圧）＊補正
となる。動圧はベルヌイリの定理より求めることができ、圧縮性と非圧縮で動圧の定義は変化する。
よって、①は動圧が大きくなり正解。 ・・・・点が減っていく。
やはり、難問？
- あべすけ
(男性) -2003-11-22
01:52:38
morimoriさんの意見は、毎回勉強になり、自分とのレベルの違いにあせるばかりです。
いろいろ、考えてはいるのですが、やはり⑤があやしいと思います。
④については、yutakaさんの意見を参考して、補正することにより正しい値を示すと考えててよいと思います。（説問の意味を、測定可か不可かを説いた問題であると仮定して）
⑤については、前に述べているとおり、一番あやしいとおもうのですが。
④の件は機械工学便覧より流体計測ハンドブック（日刊工業新聞社１９７６年）が参考文献のようです。私の範囲では、誰も持っていませんでした・・・出版元でも在庫は無いとの事・・・近隣の各図書館へ聞いても無いとの事・・・。
どなたかこころあたりのある方、意見お願いします。
「流量計測ハンドブック」ありました - yutaka (男性) -2003-12-19
05:46:55
この本のP280
8-3ピトー静圧管の特性(2)ヨー特性に「静圧管が流れに対して傾いて挿入されると正確な測定はできない」とありました。
また、(1)ピトー管係数の表8.1ピトー管係数では、
テーパノース形
レイノルズ数 ｋ
330 1.020
. .
. .
.
.
3280
1.0
となっていました。
つまり、レイノルズ数の依存性はないと判断して良いのではないでしょうか。
正解は、④です。
出題は、この本を参考にしたものと思われます。
ピトー管（２） - あべすけ (男性) -2003-12-19
23:29:46
yutakaさん、ごぶさたでした。
流量計測ハンドブックの件ありがとうございます。
うーん、となると答えは④になりますか～。
自分が、（④の件は機械工学便覧より流体計測ハンドブック（日刊工業新聞社１９７６年）が参考文献のようです。）と書いたのは、機械工学便覧の参考文献のところに上記内容が記載されていたからです。
ひとつ興味があるのは、プラントル型の図３３０（角度補正図）に関する記述は無かったのですか？それともうひとつ、（出題は、この本を参考にしたものと思われます。）に関しても興味があります。（ﾀﾈ本）
毎回、質問ばかりで恐縮ですが・・・・・。
流量計測ハンドブックについて - yutaka (男性) -2003-12-20
09:01:57
あべすけさんの質問について、以下のとおりお答えいたします。
１．プラントル型の図330が記載されているかについて
図8.9Prandtl形ピトー管の方向特性が記載されています。
「ピトー静圧管が流れに対して傾いてそう入されると正確な測定はできない。図8.9はPrandtl形ピトー静圧管の全圧、静圧および動圧が方向によって変化する様子を示している。図8.10は３種類のピトー静圧管のヨー特性を比較している。」と記述されています。
２．出題は、この本を参考にしたと思われる理由について
設問は以下ところを参考にしたものと思われます。
①はP281 (4)乱流の影響
②はP281 (3)圧縮性の影響
③はP280 8.2形状
④はP280 (2)ヨー特性
⑤はP280 (1)ピトー管係数
図8.10より、ピトー管の種類によって（だ円形）、ヨー角度が１５度まで影響が小さなものがありますが、設問は標準ピトー管であることから、④が正解と思われます。
ありがとうございます。 - あべすけ (男性) -2003-12-20
17:30:29
なるほど、そうなると④の正解もありですね。
⑤の件もレイノルズ数が低い時、考慮しなければいけないので
誤りと判断しました。（参考書には、ほとんど記述してある）
正式解答が、ほしいとおもいますが今回の試験分は公表しないですし・・・
論点がズレますが、解答が２つということはあるのでしょうか？
他部門の推定解答でも、結構ありますが・・・。
心当りのある方、また意見のある方、レスおねがいします。
感想
- 塾員
(男性) -2003-12-20 19:58:12
あべすけさん。
このピトー管は確かに④か⑤か絞れないですね。
推定ですが、正解確率は
④ ６０％
⑤ ４０％
ではないでしょうか？
私は、どこかで”垂直でなければ・・・”と記憶にあって、
④にしました。
建設部門でも電気部門でも２問正解２つあると議論されています。
余談ですがあと１ケ月なので今更、出題ミスは発表しないでしょう。
