Ｐａｇｅ 1819 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼配管長さによる温度降下について 元レーサー 08/2/13(水) 14:12 ┣Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/13(水) 18:46 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について 元レーサー 08/2/13(水) 19:30 ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について ada 08/2/13(水) 21:01 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/13(水) 23:22 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について 元レーサー 08/2/14(木) 0:22 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/14(木) 12:30 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について 元レーサー 08/2/14(木) 23:44 ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について ada 08/2/15(金) 15:52 ┃ ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について ada 08/2/15(金) 16:25 ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/16(土) 10:27 ┃ ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について 元レーサー 08/2/17(日) 1:30 ┃ ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について 鉄人60号 08/2/17(日) 12:11 ┃ ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/18(月) 11:25 ┃ ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について ada 08/2/18(月) 11:30 ┃ ┃ ┣Re:配管長さによる温度降下について ada 08/2/18(月) 14:12 ┃ ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について u7 08/2/18(月) 23:45 ┃ ┗Re:配管長さによる温度降下について 鉄人60号 08/2/16(土) 14:45 ┗Re:配管長さによる温度降下について yumedora 08/2/16(土) 17:44 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 配管長さによる温度降下について ■名前 ： 元レーサー ■日付 ： 08/2/13(水) 14:12 -------------------------------------------------------------------------
| こんにちは。私、エンジンの開発に携わる仕事をしている物です。 現在、エンジン排気ガスが排気管の長さにより、 どれ位の温度降下が起こるのかと言う計算式を立てているのですが、 実機で計測したデータとあまりにもかけ離れた値になっています。 計算式としては、保温材を巻いた時の計算式を立てているのですが、 計算式から算出した温度降下分は、実機計測した値の1/10程度になってしまいます。計算式としては、JIS A 9501-2006から引用した、管内輸送流体の温度降下の式を用いています。どなたか、この件に詳しい方、算出方法を教えて頂けないでしょうか？ |
| >こんにちは。私、エンジンの開発に携わる仕事をしている物です。 >現在、エンジン排気ガスが排気管の長さにより、 >どれ位の温度降下が起こるのかと言う計算式を立てているのですが、 >実機で計測したデータとあまりにもかけ離れた値になっています。 >計算式としては、保温材を巻いた時の計算式を立てているのですが、 >計算式から算出した温度降下分は、実機計測した値の1/10程度になってしまいます。計算式としては、JIS A 9501-2006から引用した、管内輸送流体の温度降下の式を用いています。どなたか、この件に詳しい方、算出方法を教えて頂けないでしょうか？ あの式の内容であれば、けっこう詳細な計算になると思います。 特に、計算が簡略化されているわけでもないようですが… しいて言えば、熱伝導が1次元になっている点くらいでしょうか？ ところで、排気管って材質なんですか？ |
| >>こんにちは。私、エンジンの開発に携わる仕事をしている物です。 >>現在、エンジン排気ガスが排気管の長さにより、 >>どれ位の温度降下が起こるのかと言う計算式を立てているのですが、 >>実機で計測したデータとあまりにもかけ離れた値になっています。 >>計算式としては、保温材を巻いた時の計算式を立てているのですが、 >>計算式から算出した温度降下分は、実機計測した値の1/10程度になってしまいます。計算式としては、JIS A 9501-2006から引用した、管内輸送流体の温度降下の式を用いています。どなたか、この件に詳しい方、算出方法を教えて頂けないでしょうか？ > >あの式の内容であれば、けっこう詳細な計算になると思います。 >特に、計算が簡略化されているわけでもないようですが… > >しいて言えば、熱伝導が1次元になっている点くらいでしょうか？ > >ところで、排気管って材質なんですか？ ご意見頂き、ありがとうございます。おっしゃる通り、あのJIS算出式を使用すれば、それなりの精度が出ると思っていたのですが、実機データとあまりにもかけ離れてしまうんですよ。 ちなみに、排気管の材質は炭素鋼の黒管、保温材はロックウール保温筒を用いています。気体の圧力損失とか、熱伝達の損失以外の因子も考慮しなければならないのでしょうか？ |
| >ご意見頂き、ありがとうございます。おっしゃる通り、あのJIS算出式を使用すれば、それなりの精度が出ると思っていたのですが、実機データとあまりにもかけ離れてしまうんですよ。 >ちなみに、排気管の材質は炭素鋼の黒管、保温材はロックウール保温筒を用いています。気体の圧力損失とか、熱伝達の損失以外の因子も考慮しなければならないのでしょうか？ 実機で測定されたのは温度だけでしょうか？ エンジンのことは全く判らないのですが、エンジンから出た直後の排気と排気管を通って最終的に大気へ出る排気の密度(圧力)が違うと言うことはないですか？気体が圧縮された状態から減圧(大気圧へ)されて断熱膨張の状態になってしまい、見かけ上の温度が下がったのではないかと思うのですが･･･ちょうど断熱圧縮と反対の現象です。 |
| >ちなみに、排気管の材質は炭素鋼の黒管、保温材はロックウール保温筒を用いています。気体の圧力損失とか、熱伝達の損失以外の因子も考慮しなければならないのでしょうか？ 考えられるのは、 1.計算が間違っている 2.熱伝導率が一般値では、実際と違う（ロックウールなんか結構怪しいと思います） 3.放射率の設定（0.9か何かで設定されてるのでしょうか？） 4.adaさんのおっしゃられるように圧縮流体の問題 ちなみに、保温材の外表面温度ってどのくらいですか？（実測、計算共） 参考までに排気温度もどれくらいでしょうか？ |
| ご意見ありがとうございます。 頂いたご意見に対しては、現在、以下の状況です。 >1.計算が間違っている 私自身一番も、一番初めに疑った所であり、何度も見直したので、 それはないかと思っております。 >2.熱伝導率が一般値では、実際と違う（ロックウールなんか結構怪しいと思います） カタログから拾ってきた一般値を用いて計算しております。 >3.放射率の設定（0.9か何かで設定されてるのでしょうか？） 放射率はJIS計算式に入っていなかったので、設定はしていません。 放射率による影響は大きいものでしょうか？ >4.adaさんのおっしゃられるように圧縮流体の問題 実機で、圧力の計測も行っているので、圧力降下による検証も行って行く予定です。adaさん、ご意見ありがとうございます。 > >ちなみに、保温材の外表面温度ってどのくらいですか？（実測、計算共） >参考までに排気温度もどれくらいでしょうか？ 残念ながら、保温材の外表面温度は計測しておりません。 排気温度は４５０℃程度です。 |
| >>3.放射率の設定（0.9か何かで設定されてるのでしょうか？） >放射率はJIS計算式に入っていなかったので、設定はしていません。 入っていますよ。 >放射率による影響は大きいものでしょうか？ 表面温度がどんな程度か想像できないのですが、 雰囲気空気との温度差が結構あるのであれば、相当影響すると思います。 一般的には、0.9程度。アルミなんかになると0.3とか。 金属輝面はおおむね小さいですね。 また、凹凸のある表面材質なんかになると形態係数が1を超えます。 JISの式には、形態係数はないですが、そういった場合は、放射率を 割り増す感じになると思います。 実測と計算値は、どっちが高いのですか？ |
| レスが遅くなり申し訳ありません。 先程まで、圧力降下の影響と放射率の影響について、検証していました。 圧力降下に関しては、残念ながら、データ上ではほとんど降下分は生じていなかったので、今回の現象に関しては、当てはまらないのかと思います。 放射率に関しては、私の勉強不足でした。 おっしゃる通り、JIS式に組み込まれていました。 一般的な値0.9を組み込むと20%程度、実機データとの差が詰まりましたが、 まだ、計算値データは実機データの半分程度の温度効果分しか算出されない状態です。 ロックウールの熱伝導率をいじるとかなり違ってきますね。 ロックウールの熱伝導率を10倍程にすると、つじつまがあってきますが、 果たして、これは現実的な事ですかね？ |
| >圧力降下に関しては、残念ながら、データ上ではほとんど降下分は生じていなかったので、今回の現象に関しては、当てはまらないのかと思います。 私も気になったので圧力降下を適当に入れてポリトロープ指数1.4として簡略計算してみました。 100Paで-2K 500Paで-9.9K 1kPaで-19.2K 5kPaで-78.3K さすがに1kPa以上の圧力降下はないと思うので、450℃クラスの温度帯だと誤差の範疇かもしれませんね。失礼しました。 |
| 桁を1つ間違えてました。 >100Paで-2K >500Paで-9.9K >1kPaで-19.2K >5kPaで-78.3K 100Paで-0.2K 500Paで-1.02K 1kPaで-2.02K 5kPaで-9.88K 10kPaで-19.19K でした。すいません。 |
| >一般的な値0.9を組み込むと20%程度、実機データとの差が詰まりましたが、 >まだ、計算値データは実機データの半分程度の温度効果分しか算出されない状態です。 0.9というのは、建築の世界では一般値ですが、0.3という場合もありますし、そこのチューニングで合ってくるのではないでしょうか？ もとの1に対して、0.9にして20％縮まったということは、0.5くらいであってくるということでしょうか？ 1.値が縮まったということは、計算値の排気温度のほうが低かったということですね？ 2.排気筒の表面材質はなんですか？（ロックウールで露出？何らかの金属？その他？） 本来は、放射率を設定できる放射温度計と表面温度計で排気筒の表面温度を測り、放射率を逆算するというのが、正しいやり方になると思います。 >ロックウールの熱伝導率をいじるとかなり違ってきますね。 >ロックウールの熱伝導率を10倍程にすると、つじつまがあってきますが、 >果たして、これは現実的な事ですかね？ 10倍は、ないでしょう。 ロックウールの断熱性は、中の空気の対流熱伝達を抑止しているだけですから、状態（つぶれ方）によって、多少増減しますが、そこまでなったりはしません。 せいぜい、1割とかそんなオーダーだと思います。 |
| ご意見ありがとうございます。 まず、前回のレスで、私の説明不足だった所を不足させて頂きます。 放射率0.9でかつ、ロックウールの伝導率を10倍にすると、20%縮まってきたと言う事でした。 従って、ロックウールの伝導率10倍で放射率0.5くらいに設定すると実機データと合ってきます。ロックウール伝導率を10倍にした根拠としては、ロックウール表面温度が、450℃程の排気ガス温度が流れてくれば、50℃位になるだろうと仮定した時の値です。でも、１０倍は現実的ではないとすると、また、状況が変わってきてしまいますね。 >1.値が縮まったということは、計算値の排気温度のほうが低かったということですね？ その通りです。 >2.排気筒の表面材質はなんですか？（ロックウールで露出？何らかの金属？その他？） ほとんどロックウールが露出の状態です。 >本来は、放射率を設定できる放射温度計と表面温度計で排気筒の表面温度を測り、放射率を逆算するというのが、正しいやり方になると思います。 一度、こちらのやり方で、ちゃんと表面温度を実測する必要がありますね。 鉄人60号さんの測定方法も試してみたいと思います。 ご意見、ありがとうございました。 |
| >従って、ロックウールの伝導率10倍で放射率0.5くらいに設定すると実機データと合ってきます。 蛇足になりますがひとこと。 エンジンで思いつきましたが、排気管は振動していませんか？ 定量的にはっきり言えませんが、 定性的には断熱材が振動すると断熱性能が悪くなるように思います。 また、ラッキングしていないようですので、 断熱材施工が管全面にむらなくきっちりできているかどうかも心配ですね。 確認してください。 |
| >ほとんどロックウールが露出の状態です。 であれば、放射率はそんなに低くなりません。 凹凸もあるため、0.9とかで妥当な線だと思います。 ある程度温度測定をしていれば、排気側と排気筒側（熱伝導と熱伝達）での収支から、推測もできるのでしょうが… 表面温度だけでなく、金属部とロックウールの間など、測定点数を増やして後々、検証できるのが望ましいと思います。 排気温度だけでは、確かにそちらが間違っていたら、アウトですね。 |
| >放射率0.9でかつ、ロックウールの伝導率を10倍にすると、20%縮まってきたと言う事でした。 >従って、ロックウールの伝導率10倍で放射率0.5くらいに設定すると実機データと合ってきます。 伝導率を上げて放射率を下げるのは相反する内容じゃないかな？と思って疑問を感じていたのですが、肝心の計算式がどんな物か判らなかったので http://www.jisc.go.jp/app/JPS/JPSO0020.html ↑ここでJIS C9501を検索して閲覧してきました。(著作権の関係で印刷は出来ません。) >>1.値が縮まったということは、計算値の排気温度のほうが低かったということですね？ >その通りです。 JIS C9501の計算式を使うとロックウールの伝導率を10倍にしたら排気温度が下がる方向に行くと思うので益々差が大きくなりませんか？ ロックウールの伝導率を上げるとU1は大きくなりますよね？と言うことは|θfrn-θa|は小さくなるので流体出口温度は下がりませんか？なんか根本的なところで間違っている様な気が･･･ |
| ×JIS C9501 ○JIS A9501 事前に違うやつ検索してたのでごっちゃになりました。 |
| >>>1.値が縮まったということは、計算値の排気温度のほうが低かったということですね？ >>その通りです。 > >JIS C9501の計算式を使うとロックウールの伝導率を10倍にしたら排気温度が下がる方向に行くと思うので益々差が大きくなりませんか？ あっ！！ 私も勘違い。 伝導率ではなく、熱抵抗だと思ってました。 |
| >ロックウールの熱伝導率をいじるとかなり違ってきますね。 >ロックウールの熱伝導率を10倍程にすると、つじつまがあってきますが、 >果たして、これは現実的な事ですかね？ 元工場設備屋です。面白そうな問題ですね。 前にネットで得たJISA9501ー2001年版の解説pdfしか手元にありませんが 掲載されている式は管内流れ伝熱を１次元化した式ですね。 管長が管径に比べて十分長く（管内半径方向に温度差がない） 気体の比熱は一定で（燃焼ガスの物性はどのようにして求めましたか） 管内表面や管外表面の熱伝達率は一定 等など様々な仮定の上に成り立っている式です。 私であれば、まず、管軸方向に何点か管内温度を計測します。そして 横軸を管入口からの距離、縦軸を管内と外気の温度差の対数とするグラフを作り そこにデータをプロットします。 式が妥当であれば、データは直線にのる筈です。 直線になれば、表面温度も測定して、保温効果等の検討もできます。 やってみてください。 ところで、この計算の目的はなんでしょうか・・・ |
| 感覚的なんですが、排気ガスの温度測定用センサーが、ふく射の影響をうけて 正しいガス温度を測定していないのではと思いましたが・・・思い過ごしかなあ？ |
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