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オリフィス板は円管を絞り、前後の圧力差から流量を求めるドーナツの形をした板である。形状および計測方法についてはJIS Z 8762で定められている。

流量Q [外部リンク]m³/s はオリフィス板前後の差圧 Δp [外部リンク]Pa から求められる。

:Q = αεA √(2 Δp/ρ)

:α = C/(√(1-β⁴))

Cは流出係数と呼ばれ、下記の式により求める。

L₁ < 0.4333 のとき

:C = 0.5959 + 0.0312 β^2.1 - 0.1840 β⁸ + 0.0029 β^2.5 (10⁶/Re_{D)^0.75 + 0.0900 L1β⁴(1 - β⁴ )^-1 - 0.0337 L2β³}

L₁ ≧ 0.4333 のとき

:C = 0.5959 + 0.0312 β^2.1 - 0.1840 β⁸ + 0.0029 β^2.5 (10⁶/Re_{D)^0.75 + 0.0390 β⁴(1 - β⁴ )^-1 - 0.0337 L2β³}

Cを求める式にはレイノルズ数が含まれるため、流量を求めるためにはイタレーションが必要となる。

膨張補正係数εは、

:ε = 1 - (0.41 + 0.35β⁴)Δp/(κp₁)

と表わされる。

記号の説明

:A: 絞り断面(= (π/4)d²), m²

:D: 円管の直径, m

:d: 絞り直径, m

:L₁: オリフィス板上流面から上流側圧力取出し口までの距離をDで割った値

:L₂: オリフィス板下流面から下流側圧力取出し口までの距離をDで割った値

:p: 圧力、Pa

:Δp: 差圧、Pa

:Q: 流量、m³/s

:Re_D: 円管直径を代表長とするレイノルズ数(= UD/ν)

:U: 管路内の平均流速、m/s

:β: 絞り直径比(= d/D)

:ε: 膨張補正係数

:κ: アイゼントロピック指数(理想気体では比熱比に等しく5/3)

:ν: 流体の動粘性係数、m²/s

:ρ: 流体の密度、kg/m³

添え字

:1: オリフィス上流側の圧力取出口の位置

:2: オリフィス下流側の圧力取出口の位置

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