設計例: 消火器の流れ

消火器は、加圧水を使用してノズルから強力な流れを発生させます。

内部の水は周囲の大気よりもはるかに高い圧力で貯蔵されているため、消火器が作動すると水が強制的に流れます。

流体力学方程式を適用して、水がノズルから出る速度と、時間の経過とともにどれだけ排出されるかを決定します。

最初のステップは、消火器の内部とノズルの外側の圧力との間の圧力差を理解することです。

この圧力差が水の動きを駆動します。圧力と速度に関連するベルヌーイ方程式を適用することにより、ノズルから出る水の速度が計算されます。

ノズルの直径が小さいと、水が出るときに加速し、圧力が速度に変換されます。

出口速度を計算した後、流量が決定されます。流量は連続方程式を使用して計算され、ノズルを流れる水の量が一定であることを保証します。

流量は、水の速度にノズルの断面積を掛けて計算されます。