Language
Country/Area
No result found
知っていますか？気流という魔法の単位の真実！
気流、または気流とは、空気の動きを指します。空気は流体であり、粒子は圧力の高い領域から圧力の低い領域へ自然に流れます。大気圧は高度、気温、組成と密接に関係しています。工学において、空気流とは、単位時間あたりに特定の機器を通過する空気の量を指します。これは体積流量または質量流量の観点から説明でき、この 2 つの関係は理想気体の法則の関数である空気の密度によって決まります。空気の移動は、機械的手段 (電動ファンや手動ファンの操作など) によって開始されることもあれば、環境内に存在する圧力差によって受動的に発生することもあります。
空気の動きの種類
他の流体と同様に、空気は層流モードと乱流モードの両方を示すことができます。
空気がダクト、幅の広いダクト、開いたチャネル、翼などの形状を通過するとき、流れプロファイルのサイズと形状は、流体の特性、その物理的構造、エネルギーなどのさまざまな要因の影響を受ける可能性があります。ポンプの役割などのコンポーネントを追加します。層流は空気が滑らかに流れるときに発生し、放物線状の速度プロファイルを持つ場合に発生します。乱流は、流体の流れに不規則性が生じて運動の方向が変化し、速度プロファイルが平坦になるときに発生します。
風量の単位
空気の流れを表す一般的な単位は次のとおりです。
- 体積で計算: m3/min (立方メートル/分)、m3/h (立方メートル/時)、ft3/h (立方フィート/時)、ft3/min (立方フィート/分)、l/s (リットル/秒)
- 質量で計算: kg/s (キログラム/秒)
空気の流れは、時間当たりの空気変化量 (ACH) の観点から説明することもできます。これは、問題の空間を満たす空気の体積が完全に置換されることを表します。建築科学の分野では、ACH 値が高いほど、古い建物のエンベロープの漏れが多いことに対応することがよくあります。
空気流量を測定するための機器
空気の流れを測定する機器は空気流量計と呼ばれますが、風速計は風速や室内の空気の流れを測定するためにも使用できます。風速計には、空気速度を測定するために設計されたストレートプローブ風速計、回転翼風速計、気流量を測定するように設計された熱球風速計など、さまざまな種類があります。これらの機器は、超音波または抵抗ワイヤーを使用して、測定装置と通過する粒子の間のエネルギー伝達を測定する場合があります。
たとえば、熱線風速計は、金属の抵抗が温度とともに変化し、対流冷却の効果に影響を与えるため、低下したワイヤ温度を分析することで空気流量を計算できます。
エアフローシミュレーション
空気の流れは、数値流体力学 (CFD) モデリングを通じてシミュレーションしたり、風洞の操作を通じて実験的に観察したりできます。これは、自動車、飛行機、船舶の周囲の空気の流れのパターンや、建物の外壁へのガスの浸透を予測するために使用できます。 CFD モデルはシステム内の固体の流れを追跡できるため、屋内および屋外環境の汚染物質濃度の分析に使用できます。
空気の流れを制御する装置
ダクト内の空気の流れを調整する装置をダンパーといいます。このような装置を使用すると、空気の流れを増加、減少、または完全に停止することができます。より高度な装置はエア ハンドラーと呼ばれ、気流を調整するだけでなく、気流の生成と処理も行います。
空気の流れの目的
空気流量の測定は、換気 (交換される空気の量を決定するため)、空気圧トランスミッション (空気速度と輸送段階を制御するため)、エンジン (空燃比を制御するため) などの多くのアプリケーションで必要です。空気圧学は、空気流の測定、シミュレーション、制御に焦点を当てた流体力学の分野です。気流の管理は、気象学、航空、医学、機械工学、土木工学、環境工学、建築科学などのさまざまな分野で注目されています。
建物内の空気の流れ
建築科学では、換気と浸透の対比など、空気の動きの望ましさに焦点が当てられることがよくあります。換気は、新鮮な屋外供給空気を別の屋内空間に導入し、同時に屋内排気を屋外に排出することとして定義されます。これは、機械的手段 (吸気ルーバーやダンパー、ファンを使用してダクト内の空気の流れを誘導するなど) または受動的戦略 (自然換気とも呼ばれます) によって実現できます。
自然換気は、一般に動作に必要なエネルギーが少なくて済みますが、特定の時間と屋外条件でしか利用できないため、機械換気よりも経済的に有利です。
空気の流れ、温熱快適性、および全体的な室内環境の質との関係
居住者の熱的快適性基準を満たす設計を考慮すると、空気の動きは非常に重要です。空気の移動速度の違いは、個人の暑さ寒さの認識にプラスまたはマイナスの影響を与える可能性があり、その結果、快適さに影響を及ぼします。適切に、適切に制御され、設計された空気の動き (換気) は、必要な新鮮な空気と効率的な排気ガスを提供するため、全体的な室内環境の質 (IEQ) と室内空気の質 (IAQ) にとって重要です。
空気の流れの神秘を理解すれば、私たちの生活環境をより良くコントロールし、改善できるかもしれません。その魅力を感じてみませんか。
