化学工学基本計算式(回転機)

1. 基本単位
(1) 力 [Kg][kgf]
1Kg = 1kgf = 9.80665N = 9.8N
1 N  1kg・m / sec 2  10 5 dyne
1dyne  1 g・cm / sec 2  10 5 N
(2) 圧力 [Pa]
1bar = 0.1MPa = 105Pa
1 Pa  1 N / m 2
1 MPa  1 N / mm 2  10 6 Pa
1bar  10 5 Pa
(3) 粘度 [P]
1cP = 1mPa・sec = 1/103Pa・sec
 dyn / cm 2 
1 P  1

 cm / sec  / cm 
1
1
1P 
N  sec/ m 2 
Pa  sec
10
10
(4) 動粘性係数 [m2/sec]
1St = 1cm2/sec
1cSt = 1mm2/sec
 dyn / cm 2 
1 P  1

 cm / sec  / cm 
1
1
1P 
N  sec/ m 2 
Pa  sec
10
10
2. 粘度と剪断応力
(1) 粘度は流体内部における滑りに対する抵抗力
τ:剪断応力 [dyne/cm2] μ:粘度 [kg/m-sec][poise]
y:流れに直角方向長さ [m] u:速度 [m/sec]
ν:動粘性係数 [m2/sec] ρ:密度 [kg/m3]
 
 


du
dy
1. 圧縮機
(1) 吸込流量 Qs [m3/h]
Z:圧縮係数 [-] MW:分子量 [-]
G:流量 [kg/h]
Ps:吸込圧力 [kg/cm2abs]
Ts:吸込温度 [deg.C]
G   1.033   273.15  Ts 


Q s  Z   22.414 


MW   Ps   273.15 

(2) ポリトロピックヘッド Hp [m]
Z:圧縮係数 [-] MW:分子量 [-]
Ps:吸込圧力 [kg/cm2abs]
Pd:吐出圧力 [kg/cm2abs]
Ts:吸込温度 [deg.C]
CR:圧縮比 [-]
k:比熱比
effp:ポリトロピック効率
B
 Pd 

 1
848 
Ps 


Hp   Z 
  273.15  Ts  
MW 
B

k1
B
k  eff p
(3) 吐出温度 Td [deg.C]
Ps:吸込圧力 [kg/cm2abs] Pd:吐出圧力 [kg/cm2abs]
Ts:吸込温度 [deg.C]
B
 Pd 
Td  273.15  Ts   
  273.15
 Ps 
(4) 軸馬力 BHP [kW]
G:流量 [kg/h] Hp:ヘッド [m]
effp:ポリトロピック効率
BHP 
effm:機械効率 (98%)
G  Hp
102* 3600* eff p * effm
2. ポンプ
(1) 軸馬力 BHP [kW]
Q:流量 [m3/h] H:ヘッド [m]
ρ:密度 [kg/m3] eff:ポンプ効率
BHP 
 * Q* H
102* 3600* eff
(2) 比較回転度 Ns [-]
n:回転数 [rpm] H:ヘッド [m]
Q:流量 [m3/sec]
Ns 
n Q
H3/4