エルガン方程式計算機は、流体が固体粒子の充填層を通過する際に発生する圧力降下を推定します。これは、次のような産業において不可欠です。 化学物質 処理、ろ過、石油精製、廃水処理など、様々な用途に使用できます。この計算機は、多孔質媒体における粘性損失と慣性損失を組み合わせたよく知られたモデルであるエルガン方程式を適用し、層の長さあたりの総圧力損失を計算します。
エンジニアはこのツールを使用して、充填床反応器と濾過システムを設計および最適化し、エネルギーコストを効率的に維持しながら効果的な フロー システムを通して。複雑な方程式を毎回手動で解く代わりに、 時間ユーザーは計算機に値を入力し、正確で迅速な結果を受け取ることができます。
エルガン方程式計算機の式
ΔP / L = (150 × (1 − ε)² × μ × v) / (dₚ² × ε³) + (1.75 × (1 − ε) × ρ × v²) / (dₚ × ε³)
どこ：
ΔP / L = 単位長さあたりの圧力降下（Pa/m）
ε = 床空隙率（無次元）
μ = 流体の動粘度（Pa·s）
v = 表面流体速度（m/s）
dₚ = 粒子直径（m）
ρ = 流体の密度（kg/m³）
この式には 2 つの部分が含まれます。
- 最初の項は粘性（層流）流れの損失を考慮します。
- 2 番目の項は、運動 (乱流) 損失を考慮します。
さまざまな流動状態にわたって適切に機能するため、産業用流体システムにとって信頼できるモデルとなります。
役立つ参照表
以下の表は、エンジニアが充填床の圧力降下を計算する際によく使用する標準的な値と範囲を示しています。
| 代表的な範囲 | 説明 | |
|---|---|---|
| ボイド率（ε） | 0.35 – 0.45 | ベッド内の粒子間の空間 |
| 粘度（μ） | 0.001 – 0.01 Pa·s | 水 ≈ 0.001 Pa·s、油 ≈ より高い値 |
| 速度（v） | 0.01～1.0m/s | Flow スピード ベッドを横切る液体 |
| 粒子径（dₚ） | 0.001 - 0.01 | 充填粒子のサイズ |
| 流体密度（ρ） | 1000 kg/m³（水） | 液体の種類による変化 |
これらの標準値は、ユーザーが入力が予想範囲内にあるかどうかを確認するのに役立ち、結果の検証や実験の設定に役立ちます。
エルガン方程式計算機の例
次の値を想定します。
- ε = 0.4
- μ = 0.001 Pa·s （水）
- v = 0.1 m / s
- dₚ = 0.005 m
- ρ = 1000 kg/mXNUMX
次の式を適用します。
第一項（粘性）:
(150 × (1 − 0.4)² × 0.001 × 0.1) / (0.005² × 0.4³)
= (150 × 0.36 × 0.001 × 0.1) / (0.000025 × 0.064)
= 0.0054 / 0.0000016 = 3375 Pa/m
第2項（慣性）:
(1.75 × (1 − 0.4) × 1000 × 0.1²) / (0.005 × 0.064)
= (1.75 × 0.6 × 1000 × 0.01) / (0.00032)
= 10.5 / 0.00032 = 32812.5 Pa/m
総圧力降下:
ΔP / L = 3375 + 32812.5 = 36187.5 Pa/m
したがって、充填層の 36,188 メートルあたりの圧力降下は約 XNUMX パスカルです。
最も一般的な FAQ
フィルターやリアクターなどの充填層における圧力損失を計算します。層流と乱流の両方の効果を組み合わせ、混流条件における正確な予測を提供します。
空隙率は充填層内の空隙を表します。流体の流れに大きな影響を与えます。空隙率が高いほど抵抗は少なく、低いほど充填密度が高くなり、圧力損失が大きくなります。
はい。流体の粘度と密度を正しく入力すれば、エルガン方程式は気体と液体の両方に適用できます。