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B 8340 : 2000

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が改正した日

本工業規格である。これによって JIS B 8340 : 1995 は改正され,この規格に置き換えられる。

JIS B 8340

には,次に示す附属書がある。

附属書(規定)  ターボ圧縮機−性能試験方法

附属書 A(規定)  ガス及び混合ガスの特性−圧縮係数及び誘導された圧縮係数に関する推奨

附属書 B(規定)  ガス及び混合ガスの粘度

附属書 C(規定)  非 SI 単位から SI 単位への換算係数

附属書 D(規定)  流れの相似

附属書 E(規定)  遠心圧縮機の性能に関するレイノルズ数の影響の修正方法

附属書 F(参考)  計算例

附属書 G(参考)  参考文


B 8340 : 2000

(1) 

目次

ページ

序文

1

1,

  適用範囲

1

2,

  引用規格

1

3,

  定義

2

4,

  試験及び検査項目

2

4,1

  試験項目

2

4,2

  検査項目

2

5,

  試験条件

2

5,1

  空気圧縮機の試験回転速度

3

5,2

  ガス圧縮機の試験回転速度

3

5,3

  測定点

4

5,4

  高速回転体の回転試験

4

6,

  試験装置

4

6,1

  試験装置

4

6,2

  接続管

6

6,3

  測定管路

7

6,4

  整流格子

7

6,5

  大気圧及び湿度測定器具

7

7,

  試験方法

7

7,1

  温度

7

7,1,1

  装置

7

7,1,2

  試験

7

7,2

  圧力

8

7,2,1

  装置

8

7,2,2

  測定

8

7,3

  吸込空気量

8

7,3,1

  装置

8

7,3,2

  測定

11

7,3,3

  算出

12

7,4

  回転速度

16

7,4,1

  装置

16

7,4,2

  試験

16

7,5

  軸動力

17

7,5,1

  装置

17

7,5,2

  試験

17


B 8340 : 2000

目次

(2) 

ページ

7,6

  騒音

17

7,6,1

  装置

17

7,6,2

  試験

17

7,7

  運転状態

17

7,7,1

  軸受温度

17

7,7,2

  振動

17

8,

  回転速度及び吸込温度が異なる場合の換算

17

8,1

  回転速度が異なる場合

17

8,2

  吸込温度が異なる場合

18

9,

  試験成績表

19

10,

  検査方法

19

10,1

  吐出し圧力及び空気量

19

10,2

  軸動力

19

10,3

  全等エントロピー効率及び全等温効率

19

10,4

  騒音

20

10,5

  運転状態

20

10,5,1

  軸受温度

20

10,5,2

  振動

20

付表 1  圧縮機試験成績表 22

附属書(規定)  ターボ圧縮機−性能試験方法

23

1,

  適用範囲

23

2,

  引用規格

24

3,

  定義,式及び基準過程

24

4,

  記号及び添字

32

5,

  測定器,測定方法及び精度

35

6,

  試験の準備

41

7,

  試験

44

8,

  試験結果の計算及び補正

47

9,

  保証値と許容値との比較

51

10,

  試験報告書

55

附属書 A(規定)  ガス及び混合ガスの特性−  圧縮係数及び誘導された圧縮係数に関する推奨

59

附属書 B(規定)  ガス及び混合ガスの粘度

74

附属書 C(規定)  非 SI 単位から SI 単位への換算係数

80

附属書 D(規定)  流れの相似

83

附属書 E(規定)  遠心圧縮機の性能に関するレイノルズ数の影響の修正方法

115

附属書 F(参考)  計算例

120

附属書 G(参考)  参考文献

170


日本工業規格

JIS

 B

8340

 : 2000

ターボ形ブロワ・圧縮機の

試験及び検査方法

Testing methods for turbo blowers and compressors

序文  この規格の本体は,従来,日本工業規格で規定していたターボ形ブロワ・圧縮機の試験及び検査方

法について規定し,

附属書には 1992 年に第 1 版として発行された ISO 5389, Turbocompressors−Performance

test code

を元に,対応する部分(常温,常圧の空気を用いて行う試験方法)については国際規格を翻訳し,

技術的内容を変更することなく作成した日本工業規格である。

なお,対応国際規格のなかで,規定している項目(空気以外の規定ガス又は試験ガスを用いて行う試験方

法)については JIS B 8345(ターボ形ガス用ブロワ・圧縮機の閉回路による試験及び検査方法)が対応し

ているので,附属書からは削除した。

1,

適用範囲  この規格は,圧力比約 1,3 以上のターボ形(

1

)

ブロワ及び圧縮機(以下,圧縮機という。

)を,

常温・常圧の空気を用いて工場で行う試験及び検査方法について規定する。特殊な状況のもとで,又は特

殊なガスに使う圧縮機の試験及び検査の場合には,受渡当事者間で協定を行い,この規格を適宜取捨補足

のうえ適用する。

また,附属書によりその性能を試験してもよい。

(

1

)

遠心,斜流及び軸流を含む。

備考  この規格の対応国際規格を次に示す。

ISO 5389 : 1992

  Turbocompressors−Performance test code

関連規格  JIS B 8341  容積形圧縮機−試験及び検査方法

JIS B 8345

  ターボ形ガス用ブロワ・圧縮機の閉回路による試験及び検査方法

2,

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 0601

  表面粗さ−定義及び表示

JIS B 8330

  送風機の試験及び検査方法

JIS B 8346

  送風機及び圧縮機−騒音レベル測定方法

JIS C 1502

  普通騒音計

JIS Z 8762

  絞り機構による流量測定方法


2

B 8340 : 2000

3,

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次による。

a)

空気の状態式  式(1)で示される状態式

P

υ=RT  (1)

参考  等エントロピー変化の場合は,更に次の関係がある。

P

υ

x

=定数 (2)

ここに,

P

空気の絶対圧 (Pa) =P

a

P

P

a

大気圧 (Pa)

p

空気のゲージ圧 (Pa)

T

空気の絶対温度 (K) =273+t

t

空気温度  (℃)

v

PT

における空気の比体積 (m

3

/kg)

R

空気のガス定数=

P

P

s

ψ

378

.

0

1

287

 [J/ (kg

・K) ]

κ: 空気の等エントロピー指数

ここに,

P

s

飽和蒸気圧 (Pa)

ψ: 相対湿度(小数)

標準吸込状態における空気のガス定数 の値は,289J/(kg・K)とみなし,等エントロピー指数

κ

の値

は 1,4 とみなす。これらの値は,温度−15∼40℃の大気に適用しても差し支えない。

b)

標準吸込状態  圧縮機が温度 20℃,絶対圧 101,3kPa,相対湿度 65%の湿り空気を吸い込む場合の吸込

状態。

備考  標準吸込状態における空気の密度は,1,20kg/m

3

とみなす。

c)

空気の圧力  特に明記しない限り,空気の静圧(ゲージ圧)。

備考  静圧は,流れに平行な壁の表面に空気の及ぼす圧力で,その表面に垂直にあけた孔でこれを測

定する。

d)

圧縮機の空気量  試験によって算出した空気量を標準吸込状態に換算した空気量。

備考  特に明記してある場合は,その指定状態の体積に換算して表す。

なお,この規格では,空気以外のガスを取り扱う場合でも空気量という。

e)

圧縮機の規定回転速度  電動機駆動の場合には,規定の電源状態,その他の原動機においては,規定

の運転状態で運転したときの圧縮機軸の単位時間当たりの回転速度。

備考  この回転速度は,圧縮機の空気量に応じて多少変化するので,もしその数値を示す必要がある

場合は,代表的に規定空気量における圧縮機の回転速度をとる。

f)

圧縮機の軸動力  圧縮機軸端への入力。

備考  伝動装置を用いて圧縮機を駆動する場合,伝動装置の動力損失が測定困難なときは,伝動装置

への入力をもって圧縮機の軸動力とみなす。

g)

圧縮機の騒音  運転中の圧縮機本体周囲の騒音レベル。

4,

試験及び検査項目

4,1

試験項目  試験項目は,温度,圧力,吸込空気量,回転速度,軸動力,騒音及び運転状態とする。

4,2

検査項目  検査項目は,吐出し圧力及び空気量,軸動力,全等エントロピー効率及び全等温効率,

騒音及び運転状態とする。

5,

試験条件


3

B 8340 : 2000

5,1

空気圧縮機の試験回転速度  圧縮機の試験は,規定の回転速度で行い,その方法は 5,3a)e)による。

ただし,電源,設備などの都合によって,圧縮機を規定の回転速度で運転することが困難な場合には,単

段では規定の回転速度の±20%とする。ただし,単段の場合は,協定によっては−35%まで下げてもよい。

多段では,±5%の範囲の回転速度で試験しても差し支えない。

単段又は多段でも,大形又は大動力のため試験ができない場合は,模型試験を行う。ただし,その試験

結果の合否については,受渡当事者間の協定による。

5,2

ガス圧縮機の試験回転速度  ガス圧縮機の試験を規定吸込状態で行うことができない場合は,空気

を用いて等価試験回転速度でこれを行うことができる。その方法は,5,3a)e)による。

等価試験回転速度は,式(3)で表される。

[

]

[

]

1

1

1

1

1

1

1

1

=

n

n

n

n

eq

eq

eq

n

n

eq

r

ZRT

r

T

R

Z

N

N

eq

eq

eq

 (3)

p

peq

H

H

N

=

 (4)

ここに,

N

eq

等価試験回転速度 (min

1

)

N

規定回転速度 (min

1

)

n

eq

等価試験状態における空気のポリトロープ指数

Z

eq

等価試験状態における圧縮係数

R

eq

等価試験状態におけるガス定数 [J/ (kg・K) ]

T

1eq

等価試験状態における吸込絶対温度 (K)

r

n

eq

又は で試験を行った場合の吸込みと吐出し体積

との比=V

1

/

V

2

n

規定ガスのポリトロープ指数

Z

規定ガスの圧縮係数

R

規定ガスのガス定数[J/(kg・K)

T

1

規定ガスの吸込絶対温度 (K)

g

自由落下の加速度 (9,8n/s

2

)

H

peq

等価試験状態における空気のポリトロープヘッド (m)

H

p

規定ガスのポリトロープヘッド (m)

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

1

1

1

1

1

2

1

n

n

P

P

ZRT

n

n

g

参考

種々のガス

(

2

)

に対して

r

V

1

/V

2

N

eq

/N

の関係の一例を,

参考図 に示す。また,

2

1

v

v

r

n

n

eq

=

の関係を

参考図 に示す。

(

2

)

ここでいうガスとは,空気以外のガスをいう。


4

B 8340 : 2000

参考図 1

参考図 2

参考図 中領域

(II)

にある場合は,JIS B 8345 によらなければならない。したがって,この規

格は,領域

 (I)

の範囲に限る。

5,3

測定点  測定点は,次による。

a)

遠心圧縮機は,サージング点から

5

種類以上の異なった空気量に対して,できるだけ大空気量まで試

験し,少なくとも

1

種類は規定圧力より低い圧力で行う。

b)

斜流圧縮機は,規定空気量を含んだ

5

種類以上の異なった空気量に対してできるだけ小空気量及び大

空気量まで行う。

c)

軸流圧縮機は,開放状態から

5

種類以上の異なった空気量に対して,サージング点まで試験し,少な

くとも

1

種類は規定空気量より小空気量で行う。

d)

圧縮機の試験においては,所要の条件で各部の温度がほぼ一定に達したことを認めた後性能値の測定

を行う。

e)

中間冷却器をもつ圧縮機では,冷却水量を調整して,中間冷却器出口の空気温度を設計温度近くに合

わせる。

5,4

高速回転体の回転試験  羽根車の周速度が

25m/s

を超すときの回転体の回転試験は,労働安全衛生

規則第

8

章第

149

条(昭

47,9,30

告示省令第

32

号)が適用されるので,安全を確認した上で試験を行う。

6,

試験装置

6,1

試験装置  試験装置は,圧縮機の性能及び運転状態を表すのに必要な値を正確に測定できるものと

する。圧縮機の試験装置及び測定装置の配置の一例を

図 1に示す。吐出し圧力

P

2

の測定位置は,圧縮

機の吐出し口から

xD

とし,

x

の値は圧力比によって

表 による。

表 1

圧力比  P

2

/P

1

 x

1,1

未満 6

1,1

以上∼1,2 未満 5

1,2

以上∼1,3 未満 4

1,3

以上∼1,5 未満 3

1,5

以上 2

備考

図 のピトー静圧管を用いない場合は,吸込ノズルで空気量を測定してもよい。


5

B 8340 : 2000

図 1

図 2

図 3


6

B 8340 : 2000

図 4

図 5

図 6

6,2

接続管  圧縮機と測定管路とを接続する管には,できるだけ曲がり,絞りその他圧力損失の原因と

なるものを避けなければならない。測定管路の断面積は,圧縮機の吸込口又は吐出し口断面積の

0,7

1,3

倍とする。


7

B 8340 : 2000

6,3

測定管路  測定管路は,内面が滑らかな円形断面のまっすぐな管で,測定器具とその位置に応じて,

図 1に示すような長さのものとする。

なお,吸込口にはベルマウス管を付けるのがよい。

6,4

整流格子  整流格子の軸方向長さ

l

は,

図 に示すように整流格子の目(正方形)の

1

辺の長さ

δ

3

倍以上とする。

δ

は,測定管路の内径

D

4

1

12

1

とする。

図 7  整流格子

6,5

大気圧及び湿度測定器具  大気圧の測定には,フォルタン気圧計を使用し,湿度の測定には乾湿球

湿度計を用いる。

7,

試験方法

7,1

温度

7,1,1

装置  装置は,

1

℃以下の目盛をもつ水銀温度計,熱電対,抵抗温度計などを使用する。気流の温

度を計る場合の温度計及び熱電対の温端は,気流中に直接突出させなければならない[

図 8(a)参照]。ただ

し,温度計が破損するおそれがある場合又は圧力が高くて飛び出すおそれがある場合には,水,油又は水

銀入り保護管を使用しても差し支えない

図 8(b)参照]。保護管の内径は,温度計の外径のほぼ

2

倍とする。

熱電対,抵抗温度計などを使用する場合には,その都度校正する。

図 8

7,1,2

試験  図 1の試験装置に示す位置において,各運転状態ごとにそれぞれの温度が一定になった

ときに測定を行う。


8

B 8340 : 2000

なお,壁を伝わる熱の伝ぱ及び付近からの放射熱の影響を受けないよう注意する。

7,2

圧力

7,2,1

装置  装置は,次による。

a)

圧力計  吐出し圧力の測定には,通常あらかじめ校正されたブルドン管圧力計を用いる。ブルドン管

圧力計は,なるべく測定圧力の

1,5

倍以上,

2

倍以下の最高目盛をもつものを使用する。

測定圧力が

98kPa

以下の場合には水銀圧力計を用いたほうがよい。ただし,この場合,水銀の比重

は,温度

0

40

℃において

13,55

とみなす。

b)

U

字形液柱計  オリフィス板,ノズル又はピトー静圧管の圧力差の測定には,通常

U

字形液柱計を用

い,

U

字形液柱計の液体には水を使用する。ただし,水の比重は,温度

0

40

℃において

1

とみなす。

U

字形液柱計のガラス管の内径は

6

12mm

とし,左右ほぼ等しく一様でなければならない。

7,2,2

測定  オリフィス板及び吸込ノズルの圧力差の測定は,少なくともその

100

1

まで読み取る。

ブルドン管圧力計指針の動揺又は水銀圧力計の液面の動揺の激しい場合は,誤差の起きない程度にゲー

ジコック又は連絡管を絞っても差し支えない。

7,3

吸込空気量

7,3,1

装置  装置は,次による。

a)

オリフィス板  オリフィス板は,次による。

1)

オリフィス板の構造は,JIS Z 8762 によって,その形状及び寸法を

図 に示す。

2)

圧力取出し方法は,JIS Z 8762 のうちのコーナタップとし,取出し口の構造及び位置を

図 に示す。

縮流タップ又はフランジタップによる場合は,JIS Z 8762 の該当項目による。

3)

オリフィス板の大きさは,管の内径が

50

-1 000mm

,絞り面積比

2

2

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

D

d

β

は,

0,05

0,64

のものを使

用する。その圧力差は,

490Pa

以上となるように選ぶのがよい。


9

B 8340 : 2000

図 9  オリフィス板

b)

ノズル  ノズルは,次による。

1)

ノズルは,JIS Z 8762 

ISA 1932

ノズルとし,その構造及び寸法を

図 10 に示す。

2)

圧力取出し方法は JIS Z 8762 のうちのコーナタップとし,

取出し口の構造及び位置を

図 10(a)に示す。

3)

ノズルの大きさは,管の内径が

50

1 000mm

,絞り面積比

β

2

は,

0,1

0,64

のものを使用する。その

圧力差は,

490Pa

以上となるように選ぶのがよい。

4)

吸込ノズル管路の吸込入口に付ける吸込ノズルを

図 11 に示す。

図 10  ノズル

図 11  吸込ノズル

c)

ノズル形ベンチュリ管  ノズル形ベンチュリ管は,次による。

1)

ノズル形ベンチュリ管は,管路の中心軸について回転対称形の内面をもち,その構造及び寸法は

12

に示す。

2)

スロート部の直径

d

は,ほぼ等間隔に少なくとも

4

か所で測定した平均とし,どの断面の直径もこ


10

B 8340 : 2000

の平均直径と

0,001d

以上の差があってはならない。

3)

入口部は,JIS Z 8762 

ISA 1932

ノズルと同じ形状とし,出口円すい管は,スロート部と丸みを付

けずに正しく同心に接続されなければならない。

4)

ベンチュリ管内面粗さは,入口部及びスロート部で JIS B 0601 

Ry

3

×

10

4

d

以内,出口円すい

管で

Ry

3

×

10

3

d

以内でなければならない。

5)

上流側圧力取出し口は JIS Z 8762 

ISA 1932

ノズルの場合と同じとする。スロート部圧力取出し口

は,環状室又は環状管に通じる孔とし,その数は少なくとも

4

個とし,それらの中心軸はベンチュ

リ管の中心軸に垂直な同一平面内で,等配になるように配置する。その孔径

δ

は,

2

10mm

0,04d

以下とし,穴の長さはその直径の

2

倍以上にしなければならない。スロート部圧力取出し口の位置

は,スロート部出口端から上流側へ

0,4d

の位置とする。

ノズル形ベンチュリ管は,管の内径

D

65

500mm

,絞り面積比

β

2

0,1

0,6

とする。ただし,

スロート径

d

は,

50

390mm

とする。

図 12  ノズル形ベンチュリ管

d)

円すい形ベンチュリ管  円すい形ベンチュリ管は,次による。

1)

円すい形ベンチュリ管は,管内径

D

50

1 200mm

,絞り面積比

β

2

0,09

0,563 5

のものとする。

2)

円すい形ベンチュリ管は,管内径の中心軸について回転対称形の内面をもち,その構造及び寸法は,


11

B 8340 : 2000

図 13 に示す。

3)

スロート部の真円度は,7,3c)2)に同じとする。入口円筒部の内径

D

0

と管の平均直径

D

との間には

0,01D

以上の差があってはならない。

4)

入口円すい管と入口円筒部との接続部は丸めてもよいが,その半径は

1,8D

を超えてはならない。入

口円すい管とスロート部との接続部は丸めてもよいが,その半径は

5,5d

を超えてはならない。

出口円すい管の長さは,出口端内径が

D

のとき最大とし,出口端内径を

D

以下としたときは最大

長さの

65%

まで短縮してもよい。

5)

ベンチュリ管内面粗さは,入口円筒部,入口円すい管及びスロート部は

Ry

3

×

10

4

d

以内,出口

円すい管は

3

×

10

3

d

以内でなければならない。

6)

圧力取出し口の位置,構造などは c)5)による。圧力取出し口の孔径∂は,

4

10mm

とする。ただし,

上流側入口円筒部及びスロート部の孔の大きさは,それぞれ

0,1D

及び

0,13d

を超えてはならない。

図 13  円すい形ベンチュリ管

e)

ピトー静圧管  ピトー静圧管の構造及び寸法は,JIS B 8330 による。

7,3,2

測定  測定は,次による。


12

B 8340 : 2000

a)

測定は,

図 1に示す試験装置によって行う。

b)

空気量を測定する場合には,入口が壁及び床から適当な距離を保ち,流れが片寄ることがなく,また,

異物を吸い込まないように抵抗が少ない金網で覆うのがよい。

7,3,3

算出

7,3,3,1

オリフィス板,ノズル又はベンチュリ管を用いた場合  空気量は,次の式で算出する。

n

n

h

A

Q

ρ

ρ

αε

2

60

1

=

(5)

ここに,

Q

吸込空気量

 (m

3

/min)

A

円孔面積=

4

π

d

2

 (m

2

)

d

絞り又はスロートの孔径

 (m)

α

流量係数

ε

空気の膨張による修正係数

ρ

n

オリフィス板,ノズル又はベンチュリ管直前における
空気の密度

 (kg/m

3

)

ρ

1

吸込空気の密度(

kg/m

3

h

n

P

1

P

2

オリフィス板,ノズル又はベンチュリ管直前・直後の
圧力差

 (Pa)

流量係数及びその適用レイノルズ数範囲は,種類別に次に示す。ここに,レイノルズ数

R

D

は,次の式に

よって算出する。

v

D

R

D

υ

=

(6)

ここに,

υ

管路内空気の平均流速

 (m/s)

D

管路の内径

 (m)

v

空気の動粘度

 (m

2

/s)

また,吸込ノズルによる吸込空気量は,次の式によって算出する。

s

s

h

A

Q

ρ

α

2

60

=

(7)

ここに,

h

s

ノズルによる圧力差

 (Pa)

α: 吸込ノズルの流量係数=

0,99

ρ

s

吸込ノズル直前における空気の密度(

kg/m

3

ただし,レイノルズ数 R

D

4

10

5

.

5

2

×

=

v

D

h

R

s

s

D

ρ

ただし,D

:

吸込ノズルの直径

 (m)

a)

オリフィス板の流量係数  オリフィス板の流量係数(コナタップ)

αの絞り面積比β

2

に対する値は,

図 14 による。ただし,その適用範囲は

10

5

R

D

2

×

10

6

0,05

β

2

0,64

50

D

1 000mm

とする。

備考

R

D

が上の範囲以外の場合,JIS Z 8762 を参照。


13

B 8340 : 2000

図 14  オリフィス板の流量係数

b)

ノズルの流量係数  ノズルの流量係数

α

の絞り面積比

β

2

に対する値は,

図 15 による。

なお,その適用範囲は,次による。

10

5

R

D

2

×

10

6

0,1

β

2

0,64

50

D

1 000mm

備考

R

D

が上の範囲以外の場合は,JIS Z 8762 を参照。

図 15  ノズルの流量係数


14

B 8340 : 2000

c)

ノズル形ベンチュリ管の流量係数  ノズル形ベンチュリ管の流量係数

α

の絞り面積比

β

2

に対する値は,

図 16 による。その適用範囲は,次による。

0,75

×

10

5

R

D

2

×

10

6

65

D

500mm

50

d

390mm

図 16  ノズル形ベンチュリ管の流量係数

d)

円すい形ベンチュリ管の流量係数  円すい形ベンチュリ管の流量係数の

α

は,流出係数 及び絞り面

積比

β

2

(

d

/

D

0

)

2

を用いて,次の式による。

4

1

β

α

=

C

 (8)  

ここに,  C=0,985

なお,適用範囲は,次による。

2

×10

5

R

D

≦2×10

6

0,4

β

≦0,75

50

D≦1 200mm

e)

空気の膨張による修正係数  オリフィス板,ノズル又はベンチュリ管を使用した場合の空気の膨張に

よる修正係数

ε

は,

図 17 及び図 18 による。


15

B 8340 : 2000

図 17  オリフィス板の修正係数 

(

κ

=1,40)


16

B 8340 : 2000

図 18  ノズル,ノズル形及び円すい形ベンチュリ管の修正係数 

κ

=1,40)

7,3,3,2

ピトー静圧管を用いた場合  空気量は,次の式によって算出する。

v

A

Q

60

=

 (9)

d

d

h

A

Q

ρ

ρ

2

60

1

=

ここに,

Q

吸込空気量 (m

3

/min)

A

測定管路の断面積=

4

π

D

2

 (m

2

)

υ : 測定管路内の空気の平均流速 (m/s)

ρ

d

h

2

=

ここに,

d

h

  (

h

1

h

2

+……+

h

n

)

h

1

,

h

2

……

h

n

はピトー静圧管による動圧測定値

 (Pa)

JIS B 8330 

図 12 参照)

ρ

d

測定管路内の空気の密度(

kg/m

3

ρ

1

吸込空気の密度(

kg/m

3

7,4

回転速度

7,4,1

装置  装置は,それぞれあらかじめ校正された直読回転計,積算回転計,電気回転計などを圧縮機

の構造に応じて選択使用する。指針をもつ回転計の最大目盛は,測定しようとする回転速度の

3

倍以下と

する。

7,4,2

試験  積算回転計を使用する場合には,測定時間は

30

秒以上とする。


17

B 8340 : 2000

なお,回転速度の測定は,同一条件において

2

3

回これを行い,その平均値をとる。

7,5

軸動力

7,5,1

装置  装置は,動力計を使用するか,又は正確な試験によって効率の明らかな電動機を使用し,電

力計を用いる。

7,5,2

試験  7,5,1 の器具を用いて測定する。

7,6

騒音

7,6,1

装置  装置は,JIS C 1502 による。

7,6,2

試験  試験は,圧縮機の使用状態又はそれに近い状態で行い,騒音の測定は,JIS B 8346 による。

7,7

運転状態

7,7,1

軸受温度  規定の負荷状態において連続運転を行った場合,軸受温度を測定する。

なお,冷却装置をもつものは,冷却器の冷却水の温度が使用状況における最高温度でも,十分に冷却の

目的を達するよう注意する。

7,7,2

振動  軸受又はその付近で測定する。

8,

回転速度及び吸込温度が異なる場合の換算

8,1

回転速度が異なる場合

a)

圧縮機を規定回転速度

  (

N)

及び等価試験回転速度

  (

N

eq

)

以外の回転速度

  (

N

t

)

で試験した場合,その

結果を次の式によって換算する。

規定回転速度における空気量

    =(試験回転速度における空気量)×

÷÷ø

ö

ççè

æ

t

N

N

(10)

規定回転速度における圧縮機の等エントロピーヘッド

    =(試験回転速度における圧縮機の等エントロピーヘッド)×

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

t

N

N

(11)

等エントロピーヘッドは次の式で計算する。

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

1

1

1

1

1

2

1

1

κ

κ

κ

κ

P

P

v

P

g

H

 (m)

(12)

規定回転速度における空気動力

    =(試験回転速度における空気動力)×

3

÷÷ø

ö

ççè

æ

t

N

N

(13)

規定回転速度における軸動力

    =(試験回転速度における軸動力)×

3

÷÷ø

ö

ççè

æ

t

N

N

(14)

なお,いずれの場合でも規定回転速度における効率は,試験回転速度における効率と等しいものと

みなす。


18

B 8340 : 2000

b)

圧縮機を等価試験回転速度で試験した場合,その結果を次の式によって換算する。

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

eq

eq

N

N

Q

Q

(15)

eq

n

n

eq

eq

P

P

P

P

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

1

2

1

2

(16)

3

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

eq

eq

eq

N

N

L

L

ρ

ρ

(17) 

ここに,

Q

規定状態における空気量

 (m

3

/min)

Q

eq

等価試験回転速度における空気量

 (m

3

/min)

P

2eq

等価試験回転速度における吐出し絶対圧

 (Pa)

P

1eq

等価試験回転速度における吸込絶対圧

 (Pa)

L

規定状態における軸動力

 (kW)

L

eq

等価試験回転速度における軸動力

 (kW)

ρ

規定状態における吸込ガスの密度

 (kg/m

3

)

ρ

eq

等価試験回転速度におけるガスの密度

 (kg/m

3

)

なお,等価試験回転速度で試験が行えない場合の換算については,協定による。

8,2

吸込温度が異なる場合  中間冷却器がない圧縮機の場合の吸込温度,中間冷却器があっても各グル

ープの吸込温度が設計温度と異なった場合は,次の式によって換算を行う。

(

)

1

1

2

1

+

=

κ

κ

CX

P

P

 (18)

ここに,  P

2

*

:  規定吸込状態に換算された吐出し絶対圧    (Pa)

P

1

*

:  規定吸込状態における吸込絶対圧    (Pa)

もし,規定吸込圧力が試験吸込圧力と同一ならば

P

1

*

P

1

(

)

(

)

+

+

=

=

1

1

1

1

1

1

273

273

t

R

t

R

v

P

v

P

C

 (19)

ここに,

X

1

1

1

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

κ

κ

P

P

P

1

試験時における吸込絶対圧 (Pa)

P

2

試験時における吐出し絶対圧 (Pa)

υ

1

試験時における吸込空気の比体積(m

3

/kg

υ

1

*

規定吸込状態における空気の比体積(m

3

/kg

κ

等エントロピー指数

R

試験空気のガス定数 [J/ (kg・K) ]

R

*

規定の空気のガス定数[J/(kg・K)

t

1

試験時における吸込空気の温度  (℃)

t

1

*

規定吸込状態における空気の温度  (℃)

備考1,  この換算は,空気以外のガスでガスの密度が空気と異なった場合でも等エントロピー指数の

値が等しければ,成立する。

2,

吸込圧力が変わったり,又は温度が相違したため,吸込比体積が規定状態と異なっても,そ

の相違が±10%以内ならば,圧力比 1,25 までは次の式によって略算してもよい。


19

B 8340 : 2000

(

)

=

1

1

1

2

1

2

v

v

P

P

P

P

9,

試験成績表  試験成績表は,次による。

a)

試験によって得た記録は,これを表に記入する。この表には圧縮機の製造業者名,形式,製品番号,

試験番号,規定及びこれに対する試験成績,試験方法,動力伝達方法,試験年月日,試験者名,試験

に用いた原動機に関する事項などを明記する。その例を

付表 に示す。

b)

性能は,すべて曲線図によってこれを表示する。

圧縮機の性能曲線図は,横軸に空気量をとり,縦軸に吐出し圧力,原動機出力,回転速度,全等エ

ントロピー効率などをそれぞれ適当な尺度にとり,

付表 の図のように図示する。

なお,効率が全等エントロピー効率か,全等温効率かは,性能曲線図に明記する。

10,

検査方法

10,1

吐出し圧力及び空気量  7,2 及び 7,3 によって試験を行い,次による。

a)

規定点において,次の判定基準 I 又は判定基準 II によって判定する。

判定基準 I

はん(汎)用圧縮機の場合。

規定圧力における空気量は規定空気量か,又はそれ以上大でなければならない。

判定基準 II  空気量又は吐出し圧力の許容範囲が特に制限される場合。

性能曲線が次のいずれかを満足しなければならない。

1)

規定圧力における空気量が規定空気量の 110%以内である。

2)

規定空気量における圧力が規定圧力の 106%以内である。

b)

あらかじめ協定していない場合には,サージング点の空気量と規定空気量との差は想定した差の約

75%

以上でなければならない。

備考  試験回転速度が規定回転速度と異なる場合は 8,によって換算する。

10,2

軸動力  7,5 によって試験を行い,所要動力は,規定空気量において原動機の規定動力を超えてはな

らない。かつ,使用する装置の抵抗曲線(規定又は予想された抵抗曲線がある場合はそれに従う。

)と圧縮

機の性能曲線との交点における空気量でも規定動力を超えてはならない。ただし,使用上空気量が規定空

気量を超えないよう調整運転を行えることが明らかな場合は,規定空気量を超えた空気量で規定動力を超

えても差し支えない。

備考  試験回転速度が規定回転速度と異なる場合は 8,によって換算する。

10,3

全等エントロピー効率及び全等温効率  圧縮機の全等エントロピー効率  (

η

ad

)

及び全等温効率  (

η

is

)

は,それぞれ次の式によって算出し,規定の値を満足しなければならない。

もし,その値  (

η

ad

又は

η

is

)

が規定効率  (

η

n

)

より低い場合でも

η

ad

又は

η

is

η

n

−(6−0,05

η

n

)

を満足すれば

よい。

( )

( )

%

100

3

×

=

s

ad

ad

L

L

η

 (20)

( )

( )

%

100

3

×

=

s

is

is

L

L

η

  (21)

ここに,  L

s

:  圧縮機の軸動力 (kW)

(

3

)

理論等エントロピー空気動力(Lad)  及び理論等温空気動力(Lis)    圧縮機が中間冷却器をもた


20

B 8340 : 2000

ない場合は等エントロピー圧縮するものとし,そのときは理論等エントロピー空気動力(Lad)

を算出する[

参考図3(a)]。中間冷却器をもつものを総圧力比で動力を算出する場合は,等温圧

縮するものとして,理論等温空気動力 (Lis) を算出し[

参考図3(b)],それぞれ次の式によって

算出する。

(

)

W

1

10

6

1

Lad

1

1

2

4

1

1

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

κ

κ

κ

κ

P

P

Q

P

 (22)

(

)

W

log

10

6

3

.

2

Lis

1

2

10

4

1

1

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

P

P

Q

P

 (23)

ここに,

P

1

吸込空気の絶対圧

 (Pa)

Q

1

吸込状態に換算した空気量

 (m

3

/min)

κ: 空気の等エントロピー指数

P

2

吐出し絶対圧

 (Pa)

参考図 3

備考

検査は規定回転速度において行う。

10,4

騒音

7,6

によって試験を行い,異常な騒音があってはならない。

10,5

運転状態

10,5,1

軸受温度

7,7,1

によって試験を行い,特別の規定がない場合は,周囲の空気温度より

40

℃以上高

くなってはならない。ただし,耐熱油を使用する場合はその油の許容値以内とする。

10,5,2

振動

7,7,2

によって試験を行い,規定の運転状態において,異常な振動又は騒音があってはなら

ない。


21

B 8340 : 2000

なお,参考として振動の許容値を

図 19

に示す。

図 19  振動の許容値(参考) 

(軸受上において)

備考1,

駆動機側の振動が圧縮機に影響を及ぼすことがあるので,軸継手については十分注意しなけ

ればならない。

2,

全振幅

a

µm

と振動速度

υ (mm/s)

の関係は,次による。

000

60

2000

N

a

v

µπ

ω

=

=

ここに,

ω

は角速度=

2

πN/60 (rad/s)


22

B 8340 : 2000

付表 1  圧縮機試験成績表


23

B 8340 : 2000

附属書(規定)

ターボ圧縮機−性能試験方法 

序文

  この附属書は

ISO 5389 

: 1992, Turbocompressors

Performance test code

を翻訳し,対応する部分(空

気以外の規定ガス又は試験ガスを用いて行う試験方法を除いたその他の部分)については,対応国際規格

の技術的内容及び図表の様式を変更することなく規定した附属書である。

この附属書では,

“保証”又は“保証済み”及び“性能”を契約上の意味ではなく,工学的意味で使用する。

保証は,契約に規定された工場又はその操業の特定の状況に関連する。

この附属書に規定する試験の教唆により,実際の性能データを保証値と比較することができる。

この附属書では,適合しないことによる契約上の結果は扱っていない。契約上の意味での受入れが契約書

記載の他の条件に依存することがあるため,満足な試験結果は必ずしもそのような受入れを示すものでは

ない。

この附属書は,規定条件下での次の一つ又は複数の項目に関する性能を確定し,結果を保証性能と比較す

るために,圧縮機の試験の実施及び報告の標準的な指針を与えるものである。

a)

吐出されるガス又は蒸気の量

b)

発生する圧力上昇又は圧力比

c)

圧縮の所要動力又は圧縮機の効率(規定の定義による。

d)

安定作動範囲−サージ及び最大流量限度

上記の目的に沿い,この附属書は次の項目に関する規則を規定する。

a)

試験手順(実施すべき測定,及び試験の準備と実施)

b)

適切な精度を得るために使用すべき測定器

c)

保証値と比較するため,試験結果を換算する方法

d)

特定の測定値の精度に従った,換算された試験結果の信頼限界

1,

適用範囲

この附属書は,中間冷却器の有無を問わず,高い信頼度で物理特性が得られる蒸気又はガスを扱う,遠

心,斜流,及び軸流式のブロワ又は圧縮機並びに排風機(以上をまとめて“ターボ圧縮機”という。

)につ

いて規定する。

この附属書は,一つ又は複数のケーシングに設けられた中間吐出し,中間吸込の有無を問わず,あらゆ

る圧縮過程に適用できる。

この附属書は,次のような保証の対象となるその他の圧縮機の機能の測定については規定しない。

a)

機械性能

b)

振動

c)

脈動

d)

騒音レベル

e)

サービス及び信頼性

f)

商業上の疑問

この附属書で使用する理論は,流体の流れの相似則(速度三角形の相似)に基づいている。これらの法


24

B 8340 : 2000

則に従い,受入れ試験の実施に関する特定の要件を決定する。これらの要件に適合できない場合は,相互

の協定によってだけ,この附属書を適用できる。高い信頼度で物理特性が得られないガスを扱うために供

給される圧縮機は,特定の限度内でだけ試験できる。

シリーズものとして生産される同一の圧縮機の場合,協定に基づき抜取試験を実施してもよい。

2,

引用規格

次に掲げる規格は,この附属書に引用されることによって,この附属書の規定の一部を構成する。これ

らの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの附属書の規定を構成する

ものであって,その後の改正版,追補には適用しない。発行年を付記していない引用規格は,その最新版

(追補を含む。

)を適用する。

ISO 31 

(Parts 0 to 13)

1)

, Quantities, units and symbols

ISO 1000 

:

2)

SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain units

ISO 5167-1 

: 1991

Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices

Part 1 : Orifice

plates, nozzles and Venturi tubes inserted in circular cross-section conduits running full

3,

定義,式及び基準過程

この附属書では,次の定義を適用する。

3,1

圧縮機の性能に関する定義

3,1,1

標準吸込点  (standard inlet point)

  圧縮機を代表するとみなされる吸込点。一般に,圧縮機の吸込

フランジ。

3,1,2

標準吐出し点  (standard discharge point)

  圧縮機を代表するとみなされる吐出し点。一般に,圧縮

機の吐出しフランジ。

3,1,3

吐出されるガス又は蒸気の量  (quantity of gas or vapour delivered)  

3,1,3,1

圧縮機の有効質量流量  (usable mass rate of flow for a compressor)

  標準吐出し点で吐出される質

量流量

3,1,3,2

排風機の有効質量流量  (usable nass rate of flow for an exhauster)

  標準吸込点で吸引される質量流

3,1,3,3

圧縮機の実際の吸込体積流量  (actual inlet volume flow for a compressor)

  圧縮され,標準吐出し

点で吐出される実際の体積流量を,標準吸込点における温度,圧力及び組成(例えば,湿度)条件に換算

した実際の体積流量

3,1,3,4

排風機の実際の吸込体積流量  (actual inlet volume flow for an exhauster) 

  標準吸込点で吸引され

る実際の体積流量

備考1,

特に規定がない場合には,実際の吸込体積流量は,せき止め温度及びせき止め圧力状態の体

積に換算して表す。

2,

ガス−蒸気の混合については,

A,4,2,7

を参照。

3,2

ガスの基本方程式

附属書表 1

に,ガスの基本方程式を示す。

                                                       

1)

  現在改正中

2)

  刊行予定(

ISO 1000

 : 1981

の改正版)


25

B 8340 : 2000

附属書表 1  ガスの基本方程式

箇条

用語

実在ガス

完全ガス

3,2,1

状態方程式

pV

ZRT

pv

RT

3,2,2

圧縮係数

Z

Z

=1

3,2,3

等温圧縮関数

T

p

Z

Z

p

T

p

V

V

p

Y

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

1

Y

=1

3,2,4

等圧圧縮関数

p

T

Z

Z

T

p

T

V

V

T

X

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

1

X

=0

3,2,5

等エントロピー指

Y

S

V

p

p

V

γ

κ

=

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

V

p

c

c

=

=

γ

κ

備考1,  ガスの特性の決定の基準となるデータは,購入者と製造者とが協定するものとする。

2,  A,1

は,ガス及び混合ガスの熱力学データに関する一般的勧告を扱う。

3,  A,2

は,より共通のガスの一部に関する特定の勧告を扱う。

3,3

基準過程

内部動力

  (3,6,5)

の算出は,可逆基準過程とする仮定に基づいているので,実際の圧縮過程の非可逆性

によるエネルギー損失を考慮した対応する効率の定義が必要となる。

基準過程は,次の法則で

される。

P

f

 (

v

)

これを使用して,比圧縮仕事を決定する。

p

W

V

m

d

2

1

ò

=

したがって,全比圧縮仕事は,次の式で決定する。

2

2

1

2

2

t

,

c

c

W

W

m

m

+

=

通常,吸込ノズル及び吐出しノズル内においては一般に低速の流れ  (Ma<0,2)  であるから,近似的にせ

き止め圧力及びせき止め温度を直接計算に使用できる。

(

)

ò

=

2

1

t

t

,

dp

W

V

m

3,4

完全ガス又は完全ガスに近いガスを使用する基準過程

次の場合,次の比圧縮仕事の計算方法を適用することを推奨する。

−  購入者と製造者とが協定した場合,

−  非冷却圧縮機の圧縮過程のいかなる状態点,又は冷却圧縮機の二つの連続した中間冷却器の間に含ま

れる圧縮部のいかなる状態点でも,完全ガスの法則からのガス特性の偏差が,該当する圧力比につい

附属書表 2

に規定する限度を超えない場合

規定された限度内では,等エントロピー比圧縮仕事及び吐出し比体積の誤差は,実在ガス方程式の代わ

りに完全ガスの法則によって計算した場合には,それぞれ 1%未満と 2%未満になる。

ほとんどの場合には,基準過程としてポリトロープ圧縮を使用することを推奨する。

受入試験に使用するガスの比熱と保証ガスの比熱との比が 1%以上異なる場合は,常にポリトロープ圧

縮を採用することが望ましい。


26

B 8340 : 2000

3,4,1

ポリトロープ圧縮

3,4,1,1

ポリトロープ圧縮過程は,次の法則による。

Pv

n

P

1

v

1

n

=一定

ここに,完全ガスの場合には

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

2

1

1

2

1

2

lg

lg

T

T

p

p

p

p

n

附属書表 2

1)

  圧力比に対応した制限

圧力比

1

2

p

p

κ(=γ)の最大値と最

小値との比の最大値

X

max

X

min

Y

maX

Y

min

1,4

1,12 0,279

−0,344 1,071  0,925

2

1,10 0,167

−0,175

1,034 0,964

4

1,09 0,071

−0,073

1,017 0,982

8

1,08 0,050

−0,041

1,011 0,988

16

1,07 0,033

−0,031

1,008 0,991

32

1,06 0,028

−0,025

1,006 0,993

1)

表は参考文献[1]から抜粋

2)

表に記載した圧力比の中間の圧力比については,内挿によっ

て制限値を求める。

3,4,1,2

静的状態に基づく比圧縮仕事は,次の式によって計算する。

(

)

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

=

ò

1

1

d

1

1

2

1

1

2

1

pol

pol

,

n

n

p

p

p

n

n

p

W

V

m

3,4,1,3

ポリトロープ圧縮は,その一般形式で指数 を自由に選択できるため,いかなる状態の変化にも

自由に適応できる。n

γの場合には,圧縮は等エントロピーになる。が 1 に近づくにつれ,圧縮は等温

過程に近づく。多段圧縮機の場合には,1 段基準圧縮が十分な精度で実際の過程を表さない,多段ポリト

ロープ圧縮を選択してもよい。以上から,ポリトロープ圧縮は,冷却と非冷却とを問わず,1 段及び多段

圧縮機に適している。

3,4,1,4

段の中間で冷却が行われる圧縮機の場合には,過程が一定温度で行われるか,冷却器によって空

気力学的な流れの損失だけが除去されるかに応じて,ポリトロープ圧縮は一方の端で等温圧縮に近づき,

他方の端で等エントロピー圧縮に近づく。冷却の配置及び効率に応じて,指数 及び段の集合の数を適切

に選択することによって,近似値を得なければならない。

3,4,1,5

冷却なしの圧縮機の場合(断熱圧縮)には,通常は基準として等エントロピー過程を使用するが,

この場合も,ポリトロープ過程は圧縮機の空気力学的な損失を評価する上で優れた根拠を提供する。

これには,再加熱損失による圧縮仕事の増加が考慮される。この増加は,特に圧力比が高い場合及び効

率が低い場合に顕著である。

3,4,2

等エントロピー圧縮

3,4,2,1

この基準過程においては,圧縮は(機械が単段か多段かに応じて)圧力範囲の全体にわたって等エ

ントロピー,すなわち,n

κで行われる。

3,4,2,2

等エントロピー圧縮は次の法則に従う。


27

B 8340 : 2000

Pv

x

P

1

V

1

x

=一定

3,4,2,3

静的状態に基づく比圧縮仕事は,次の式で表される。

(

)

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

=

ò

1

1

d

1

1

2

1

1

2

1

s

s

,

κ

κ

κ

κ

p

p

p

p

W

V

m

3,4,3

等温圧縮

この基準過程では,圧縮は一定温度における圧力範囲の全体(単段)又は一部(多段)にわたって行わ

れる。一般に,対象の圧縮機又は段の集合の吸込温度 T

1

を使用する。指数 n=1 の場合,静的状態に基づ

く比圧縮仕事は次の式で定義される。

(

)

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

=

ò

1

2

1

1

2

1

T

T

,

ln

d

p

p

p

p

W

V

m

3,5

実在ガスに使用する基準過程

3,5,1

概要

該当する熱力学データを与える表,状態方程式又は図が使用できる場合,それらを使用して比圧縮仕事

を決定することを推奨する(

3,5,2

参照)

そのような表,状態方程式又は図が使用できず,

表 2

の制限を超える場合には,基準過程としてポリト

ロープ圧縮を採用し,シュルツの方法によるポリトロープ解析によって比圧縮仕事を計算することを推奨

する(

3,5,3

及び参考文献

[2]

を参照)

3,5,2

表又は図を使用する方法

可能な場合には,ガス特性,特に混合ガスのガス特性は,一般に状態線図は精度が劣るため,表及び状

態方程式から決定するのがよい(

A,1

A,3

参照)

現在,線図や表で表現される特性は,コンピュータプログラムの形で編集されることが多く,圧縮機の

設計及び試験評価用の計算プログラムの中にサブプログラムとして簡単に入れ込むことができる。

これらのガスの特性及び状態変化の算出に関する特定の情報は,

使用される過程と値が多様であるため,

ここには掲載できない。この規格の使用者は,

附属書 G

の参考文献を参照しなければならない。

3,5,3

ポリトロープ解析法(シュルツの方法)

3,5,3,1

次の方法の式は,シュルツによって開発された方法から誘導されたものである(参考文献

[2]

参照)

3,5,3,2

一般的な場合の実在ガスの指数 は,過程を通じて効率が一定であると仮定して計算する。

(

)

1

2

2

1

pol

pol

d

d

d

v

h

h

p

h

p

V

=

=

ò

η

3,5,3,3

これによって,十分な正確さで平均ポリトロープ指数を決定できる。

(

)

M

M

1

1

X

m

Y

n

+

=

ここに,

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

1

2

1

2

M

pol

M

M

lg

lg

1

p

p

T

T

X

c

R

Z

m

p

η


28

B 8340 : 2000

M

M

M

M

pol

X

RZ

mc

RZ

p

=

η

ガスの流れの平均値を使用して

2

2

1

M

Z

Z

Z

+

=

2

2

1

M

X

X

X

+

=

2

2

1

M

p

p

p

c

c

c

+

=

上記の平均値は圧力比

1

2

p

p

4

の場合に妥当な単純化である。

圧力比がこれより高い場合には,シュルツの方法によることを推奨する。すなわち,平均は,中間点に

与えられる

2

重の重みつきで形成する。中間点は,圧力比の平方根及び温度上昇の半分の位置に選択でき

る。

圧力比が

4

までの場合には,両者の方法で得られる結果の差は,ポリトロープ比圧縮仕事では

0,2%

未満

で,吐出し温度では

0,5

℃未満である。

3,5,3,4

理論上,ポリトロープ比圧縮仕事の正確な評価は,仮定によって次の式を使用した係数

ξの事前

の計算による。

(

)

1

1

2

2

1

1

2

T

Z

T

Z

R

h

h

=

κ

κ

ξ

ここに,

h

1

吸込口における全エンタルピ

h’

2

過程が等エントロピであった場合,吐出し口に発生する全
エンタルピ

備考

関数 X及び係数 の比が使用できない場合には,

附属書 D

に記載された一般化曲線から値

を得ることができる。

3,5,3,5

したがって,静的状態に基づく比圧縮仕事は次の式によって計算できる。

(

)

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

=

ò

1

d

1

2

1

M

2

1

pol

pol

,

m

V

m

p

p

m

RT

Z

p

W

ξ

備考

この式は厳密には正しくない(参考文献

[2]

参照)ため,圧縮係数 が実質的に圧縮過程を通じ

て一定である場合だけに使用する。

附属書図 D,9

に示す W

m

,

po1

の式も使用できる。

3,5,3,6

圧縮比が

1

2

p

p

<4 の場合には,修正係数

ξは 1 とみなすことができるため計算では無視できる。

3,5,3,7

中間冷却器のない圧縮機の相似試験では,単段過程を採用して,上記の定義のように平均ポリト

ロープ指数を計算する。

3,5,3,8

中間冷却器のある圧縮機の試験では,二つの連続した冷却器の間の各部に適したポリトロープ指

数を使用して,多段基準過程を採用する。

3,5,3,9

附属書図 D,7

に,シュルツの方法による相似計算の概要を示す。

3,6

基準効率,動力及び損失の定義

3,6,1

基準効率

η

po1

η

s

又は

η

T

:意図的な冷却がなく,次の式で定義される静的状態に基づく場合の機

械(又は機械の一部)の内部の比圧縮仕事と全エンタルピー上昇との比。


29

B 8340 : 2000

1

2

1

2

2

1

d

h

h

W

h

h

p

m

V

=

=

ò

η

特に合意がなければ基準効率はせき止め状態に基づいて,次の式のようになる。

(

)

1

,

t

2

,

t

2

t

2

1

2

2

h

h

W

c

c

m

+

=

η

対象の機械(又は機械の一部)の内部に意図的な冷却がある場合には,次の式のようになる。

(

)

2

1

1

,

t

2

,

t

2

t

2

1

2

2

+

=

Q

h

h

W

c

c

m

η

ここに,

Q

1

2

機械(又は機械の一部)の内部の冷却によって除去され
た熱である。

上記の定義は,採用する基準過程の種類が対応する添字によって示される場合だけに完全である。その

結果,基準効率は次の式に示す。

3,6,1,1

ポリトロープ効率

2

1

1

2

pol

,

pol

=

Q

h

h

W

m

η

(

)

2

1

1

,

t

2

,

t

2

pol

,

t

pol,

2

1

2

2

+

=

Q

h

h

W

c

c

m

η

3,5,3,3

も参照。

3,6,1,2

等エントロピ効率

2

1

1

2

s

,

s

=

Q

h

h

W

m

η

(

)

2

1

1

,

t

2

,

t

2

s

,

t

s,

2

1

2

2

+

=

Q

h

h

W

c

c

m

η

3,6,1,3

等温効率

2

1

1

2

T

,

T

=

Q

h

h

W

m

η

(

)

2

1

1

,

t

2

,

t

2

T

,

t

T,

2

1

2

2

+

=

Q

h

h

W

c

c

m

η

3,6,2

基準動力

P

po1

P

s

又は P

T

:可逆基準過程中にガスによって吸収される動力(損失を除く)

。基準

動力は,採用する基準過程に対応した添字を付けて定義する。

比圧縮仕事の計算方式に応じて,基準動力の式も異なる。

特に協定がなければ,基準動力はせき止め状態に基づいて,次の式に示す。

3,6,2,1

ポリトロープ基準動力


30

B 8340 : 2000

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

pol

,

t

pol,

c

c

W

q

P

m

m

3,6,2,2

等エンタルピー基準動力

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

s

,

t

s,

c

c

W

q

P

m

m

3,6,2,3

等温基準動力

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

T

,

t

T,

c

c

W

q

P

m

m

標準吸込点及び標準吐出し点における局所マッハ数が 0,2 未満の場合には,次の近似式を使用して基準

動力を直接せき止め状態から計算すれば十分な精度が得られる。

(

)

ò

=

2

1

pol

t,

t

pol,

,

t

pol,

dp

q

W

q

P

V

m

m

m

(

)

ò

=

2

1

s

t,

t

s,

,

t

s,

dp

q

W

q

P

V

m

m

m

(

)

ò

=

2

1

T

t,

t

T,

,

t

T,

dp

q

W

q

P

V

m

m

m

3,6,3

熱伝達損失に相当する損失動力

Q

a

  圧縮機ケーシングの面積 ACs から周囲大気への熱伝達によ

る損失で次の式で表される。

Q

a

αA

cs

 (t

Mcs

t

a

)

Q

a

の値が 0,02P

e

未満の場合には,

αの近似値として次の式を採用できる。

α=14W/ (m

2

・K) 

3,6,4

漏れによる損失動力

P

L

  外部ラビリンスを通る漏れによる損失。これは一般に,次の式で計算で

きる。

P

L

Σ

qmL

・△h

tL

3,6,5

内部動力,P

in

  実際の圧縮過程中にガスによって実質的に吸収される動力。次の式に示す。

L

t

pol,

t

pol,

in

P

Q

P

P

+

+

=

α

η

又は

L

t

s,

t

s,

in

P

Q

P

P

+

+

=

α

η

又は

L

t

T,

t

T,

in

P

Q

P

P

+

+

=

α

η

中間冷却器のある圧縮機の場合には,二つの連続した冷却器間の各部の内部動力の合計は,次の式によ

って計算する。

P

in

P

in I

P

in II

+…+

P

in i

3,6,6

機械損失動力

P

f

  契約によって圧縮機に含まれる軸受,軸封部及び変速機の摩擦による損失。


31

B 8340 : 2000

3,6,7

実効圧縮機動力

P

e

  圧縮機の軸継手又は変速機の軸継手に入力される動力で,いずれかは契約合

意による。次の式に示す。

P

e

P

in

P

f

3,6,8

駆動装置の損失動力

P

Pr

  タービン又はその他の圧縮機の駆動装置及び中間駆動系における損失

動力。

3,6,9

装置の全動力

P

un

  次の式で与えられる動力。

P

un

P

e

P

Pr

3,6,10

内部効率

η

in

3,6,2

に定義された基準動力と内部動力との比。

その値は,採用する基準過程の種類によって異なる。内部効率は,次の式に示す。

in

t

pol,

pol

in,

P

P

=

η

in

t

s,

s

in,

P

P

=

η

in

t

T,

T

in,

P

P

=

η

3,6,11

機械効率

η

f

  内部動力と圧縮機の軸継手又は変速機の軸継手における実効動力の比で,いずれか

は契約合意による。次の式に示す。

f

in

in

e

in

f

P

P

P

P

P

+

=

=

η

3,6,12

実効効率

η

e

3,6,2

で定義された基準動力と,圧縮機の軸継手又は変速機の軸継手における実効

動力の比で,いずれかは契約合意による。次の式に示す。

(

)

f

in

e

2

1

t

e

d

η

η

η

=

=

ò

P

p

q

V

m

その値は,適用する基準過程の種類によって異なる。

3,6,13

一次効率

η

Pr

  圧縮機の実効動力と駆動装置に入力される動力又はエネルギーの比。次の式に示

す。

Pr

e

e

un

e

Pr

P

P

P

P

P

+

=

=

η

3,6,14

装置の全効率

η

un

  圧縮機変速機及び駆動装置を含め,装置のすべてのエネルギー損失を考慮し

た装置の効率。次の式に示す。

η

un

η

e

η

Pr

3,7

許容差,最大誤差及び不確かさの定義

この規格では,

“許容差”

“最大誤差”

,及び“不確かさ”を,明確に異なる特定の意味で使用する。

3,7,1

許容差

  特定のパラメータ又は量の値が,契約又は他の合意で設定された値から外れることが許さ

れる量。

3,7,2

最大誤差

  パラメータ又は量の測定値又は計算値が,測定及び計算に含まれる避けられない誤差の

結果,真の値から外れる程度

3,7,3

不確かさ

  測定値又は計算値が,95%の信頼度で,真の値から外れる量が規定不確かさを超えない

と言える特定のパラメータ又は量の最大誤差の限界値。


32

B 8340 : 2000

4,

記号及び添字

この附属書で使用する記号,添字及び定義は,

ISO 31

及び

ISO 1000

に準拠しており,それらを

附属書

表 3

及び

附属書表 4

に示す。

使用する方程式は,次元的に同次である。

この規格の使用の便宜を図るために,

附属書 C

に非 SI 単位から SI 単位への換算係数を掲載した。

附属書表 3  記号

記号

用語

定義及び意味

次元

1

A

面積

L

2

a

音速

ZRT

a

κ

=

LT

−1

b

羽根車の出口幅

L

C

ρ

定圧モル比熱

C

ρ

Mc

ρ

 

ML

2

T

−2

Θ

−1

mol

−1

C

V

定容モル比熱

Cv

Mcv 

ML

2

T

−2

Θ

−1

mol

−1

c

絶対速度

LT

−1

c

ρ

定圧比熱

L

2

T

−2

Θ

−1

cv

定容比熱

L

2

T

−2

Θ

−1

D

羽根車の基準直径

L

F

トルク

ML

2

T

−2

G

精度等級

無次元

h

エンタルピー

L

2

T

−2

h

t

全エンタルピー

÷

÷

ø

ö

ç

ç

è

æ

+

=

2

2

t

c

h

h

L

2

T

−2

M

モル質量

1

モル相当の質量 M

Ma

マッハ数

a

c

Ma

=

無次元

Ma

t

面積 A を流れるガスの近似マッハ数

κ

t

t

t

ZRT

Ap

q

Ma

m

=

無次元

Ma

u

周速マッハ数(定義は任意)

この規格では吸込状態における音速との比を指す  無次元

m

p-V

線図におけるポリトロープ指数

一定

=

T

p

m

3,5,3,3

参照

無次元

m

i

ガス成分の質量比

無次元

N

回転速度

T

−1

N

r

換算回転速度の比

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

r

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

RZ

N

T

RZ

N

N

無次元

n

ρ-線図におけるポリトロープ指数 ρV

n

=一定  3,41 参照

無次元

P

動力

ML

2

T

−3

絶対静圧

ガスとともに移動する単位面積当たりの力 ML−T

−2

p

a

大気圧

ML

−1

T

−2

p

d

動圧

8,1,3

参照 ML

−1

T

−2

p

e

ゲージ圧力

ρ

e

ρ−ρ

a

 ML

−1

T

−2

p

sat

飽和蒸気圧

蒸気を含む混合ガスのその温度における飽和蒸気

ML

−T

−2

p

t

せき止め圧力(全圧)

ρ

t

ρ+ρ

d

ML

−T

−2

p

v

蒸気分圧

ML

−1

T

−2


33

B 8340 : 2000

記号

用語

定義及び意味

次元

1

Q

熱流量

単位時間当り供給又は吐出される熱量 ML

2

T

−3

Q

co

修正熱損失(等価損失動力)

ML

2

T

−3

Q

in

内部熱損失(等価損失動力)

ML

2

T

−3

Q

me

機械熱損失(等価損失動力)

ML

2

T

−3

Q

α

表面からの熱伝達損失

ML

2

T

−3

q

m

質量流量

MT

−1

q

v

体積流量

L

3

T

−1

R

ガス定数

M

R

R

mol

=

L

2

T

−2

Θ

−1

Re

u

機械レイノルズ数(任意)

1

,

t

u

v

ub

e

R

=

この規格では吸込せき止め状態を指す。

無次元

R

mo1

一般ガス定数

R

mo1

=8314J・kmol

−1

・K

−1

 ML

2

T

−2

Θ

−1

mo1

−1

r

i

成分の体積比

無次元

s

エントロピー

L

2

T

−2

Θ

−1

T

絶対静温度

ケルビン温度

Θ

t

静温度

摂氏温度

Θ

t

d

T

d

動温度

Θ

t

sat

T

sat

飽和温度

Θ

t

t

T

t

せき止め温度(全温度)

t

t

tt

d

T

t

TT

d

8,1,4

を参照

Θ

u

周速度

u

πDN

基準直径における周速度

LT

−1

V

体積

L

3

V

r

体積流量比の比

(

)

(

)

Gu

1

,

t

,

2

,

t

,

Te

1

,

t

,

2

,

t

,

r

qv

qv

qv

qv

V

=

無次元

u

比体積

単位質量当たりの体積

M

−1

L

3

W

m

比圧縮仕事

p

v

W

m

ò

=

L

2

T

−2

X

等圧圧縮関数

3,2,

4

参照

無次元

x

変数

x

の次元と同じ

Y

等温圧縮関数

3,2,3

参照

無次元

y

モル比

無次元

Z

圧縮係数

3,2,2

参照

無次元

z

段数

中間冷却器で区切られた段の集合の数の場合もあ

無次元

α

 

熱伝達率

単位表面積当たり単位温度差当たりの熱流量 MT

−3

Θ−1

γ

 

比熱比

V

p

c

c

=

γ

無次元

Γ

 

入力仕事係数

2

t

u

h

=

Γ

無次元

x

x

の絶対差又は絶対変化量

x

の次元と同じ

x

x

相対差又は相対変化量

無次元

δ

 

開度

調整可能ガイドベーンの開度

ε

x x

の絶対偏差

x

の次元と同じ


34

B 8340 : 2000

記号

用語

定義及び意味

次元

1

x

x

ε

相対偏差

無次元

ζ

i

係数

i

=3, 4 又は p9,参照)

無次元

η

 

効率

無次元

κ

 

等エントロピー指数

S

V

p

p

V

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

κ

無次元

λ

ik

係数

i

=1, 2, 3…(

附属書 参照)

k

=1, 2, 3…

無次元

µ

 

粘度

ML

−1

T

−1

ν

 

動粘度

ρ

µ

ν=

L

2

T

−1

ζ

 

修正係数

3,5,3,4

3,5,3,5 及び 3,5,3,6 を参照

無次元

ρ

密度

単位体積当たりの質量 ML

−3

σ

標準偏差

5,9,4

参照

x

の次元と同じ

τ

x

x

に関する相対測定不確かさ又は裕

3,7

参照

無次元

Φ

流量係数

u

D

q

V

2

t

,

=

Φ

無次元

ϕ

相対湿度

附属書 A,4,2,1 参照

無次元

χ

絶対湿度

附属書 A,4,2,1 参照

無次元

ψ

 

比圧縮仕事係数

2

,

u

W

i

m

i

=

ψ

,

ここに i=pol,  s or T

無次元

ω

アセントリック係数

附属書 A,3,1 参照

無次元

1)

L

=長さ;M=質量;T=時間;

Θ

:温度;mol=モル量

附属書表 4  添字

添え字

意味

説明

I, II,

…, j

セクション I,セクション II,

…,セクション j

圧縮機セクションの順序番号を示すローマ数字を添える

II

c

冷却セクション

圧縮機が非冷却セクション I と冷却セクション II

c

に分割されている場

合の冷却セクション

1

吸込

標準吸込点における測定量に添える他の添え字と組み合わせて“吸込”

を表す。

2

吐出し

標準吐出し点における測定量に添える他の添え字と組み合わせて“吐出

し”を表す

a

大気状態

大気の圧力と温度を表す

adj

追加

inner tolerance limit

を超えた場合に追加される不確かさ(

附属書 D,2 

照)

Cd

凝縮

Co

換算

保証条件へ換算した量に添える

Cr

臨界

臨界圧力及び臨界温度を表す

Cs

ケーシング

圧縮機のケーシングにおいて測定する量を表す

comb

総合

複数の段の結果を総合して計算する場合

D

回転体

d

動的

動圧及び動温度を表す

En

最終

Ex

最初

e

有効

圧縮機の軸継手における動力を表す


35

B 8340 : 2000

添え字

意味

説明

el

電気

f

摩擦

摩擦による損失を表す(機械損失)

fluc

変動

入力動力の変動により追加される不確かさ

G

乾きガス

乾きガスの量を表す

Gu

保証

契約上の規定量に添える

IC

I

, IC

II

,

… IC

j

中間冷却器 I,II,…,j

1

番目,2 番目,…,番目の中間冷却器に添え

i

成分

混合ガスの成分に添える

in

内部

L

漏れ

M

算術平均

吸込口及び吐出し口における量の算術平均を表す

m

混合

max

最大

min

最小

mol

モル

oil

潤滑油及びシール油(機械損失)

Pr

原動機

圧縮機の駆動装置を表す

P

等圧

等圧(定圧)過程を表す

pol

ポリトロープ

ポリトロープ過程を表す

r

換算

換算圧力及び換算温度を表す

res

結果

個々の誤差をもつ複数の変数を総合した結果

s

等エントロピー

等エントロピー過程を表す

sat

飽和

T

等温

等温過程を表す

Te

試験

試験中に測定した量又は試験条件として使用した量に添える

t

せき止め(全)

tol

許容

tot

合計

τ

xcomb

に追加の不確かさ

τ

adj

及び(又は)

τ

fiuc

が含まれる場合

u

円周

回転体の基準直径に添える

un

装置

圧縮機,中間駆動装置,及び原動機から構成される装置を表す

ut

使用可能

V

蒸気

v

定容積

一定容積過程を表す

W

冷却水を表す

x

変数

5,

測定器,測定方法及び精度

5,1

概要

5,1,1

ここでは,この附属書に従って圧縮機を試験する場合に使用する測定器,器具及び方法,並びに測

定精度について規定する。

特定の測定について具体的な要件が記載されていない場合には,使用する測定器及び方法は合意に基づ

かなければならない。

5,1,2

特定の測定又は計器の形式に関して他の規格が使用できる場合,使用する測定法はその規格に準拠

しなければならない。

5,1,3

可能な限り,定義され保証された“品質等級”

(精度等級)の計器を使用しなければならない。こ

れに関連して,推奨範囲のいかなるレベルにおいても最大誤差がフルスケールの読取り値の±G%を超え

ない場合,計器は品質等級“G”とみなすことができる。


36

B 8340 : 2000

5,1,4

測定器は,製造業者の推奨範囲,又はこの附属書で定義された範囲以外で使用してはならない。

5,1,5

測定器と測定方法とは,一般に目的に即して推奨されるが,同等又はそれ以上の精度をもつ他の測

定器の使用を制限するものではない。

5,1,6

流体の条件を決定するための測定装置は,可能な限り,流れが実質的に一様かつ安定している管路

の直線部分に配置しなければならない。圧縮機の吸込部及び吐出し部における主要測定装置については,

附属書図 1

に示す配置が推奨される。

5,2

装置

5,2,1

圧縮機の吸込部及び吐出し部における圧縮された流体の温度を測定する測定器。

5,2,2

試験装置の適当な位置において圧縮された流体の圧力を測定するための液柱計又は圧力計。

5,2,3

大気圧を測定するための気圧計。

5,2,4

圧縮機流量を測定するための流量測定器。

5,2,5

圧縮機の消費動力を測定するための測定器。

5,2,6

作動流体をサンプリングし,その組成を決定するための測定器。

5,2,7

回転速度を測定するための測定器。

5,2,8

サージの発生を検出するための測定器(該当する場合)

5,2,9

熱平衡を確立するために漏れの流量と温度を測定するための測定器。

5,3

温度の測定

5,3,1

各温度測定器は,該当する各国の規格に適合し,認定機関による認定された測定器と比較して校正

しなければならない。次に,温度測定に推奨する測定器を示す。

a)

液体封入ガラス温度計

b)

ポテンショメータ式計器と併用する熱電対

c)

抵抗温度計

5,3,2

検出素子は,気流に直接挿入するか,それが不可能な場合には最小の厚さの保護管を使用しなけれ

ばならない。ステム又はウェルの熱伝導,及び気流の温度と異なる部分との放射による測定誤差を最小に

するように注意しなければならない。

5,3,3

吸込口を開放して試験する機械の場合には,吸込温度は吸込口フランジ付近で速度が実質的にゼロ

の領域で測定した大気温度としなければならない。

5,3,4

吸込口に管路を付けて試験する場合,吐出し温度(複数の場合もある)及び吸込温度(複数の場合

もある)は,複数の測定器を一つの平面内に対称的な位置で管路に挿入して測定しなければならない。測

定器の数とその正確な位置は,配管のレイアウト及び熱の流れと管路表面からの放射を考慮した所要精度

によって異なる。流体の温度は,速度回復効果を考慮した個々の測定値の平均とする。

相当量の凝縮相をもつガスの場合を除いて,非常に高い回復係数をもつシールド式せき止め形プローブ

の使用が推奨される。

速度回復効果が僅少とみなせる場合には,それを無視してもよい。動圧ヘッドが比圧縮仕事の 0,5%を超

える場合には,速度回復効果を無視してはならない。使用する速度回復係数については,合意されていな

ければならない。他に規定された値がない場合には,次の値を使用できる。

a)

保護管に入れた温度計及び熱電対:0,65

b)

裸の熱電対:0,80

c)

断熱シールド付きの裸の熱電対:0,97

備考

さらに詳しい情報については,参考文献

[3]

及び参考文献

[4]

を参照。


37

B 8340 : 2000

5,3,5

各検出器は,管路の直径の約 1/3 の位置に入れなければならない。

5,3,6

熱電対は,溶接された高温接点部をもち,予想される範囲にわたって,補償導線とともに校正しな

ければならない。

5,3,7

液体封入ガラス温度計で測定した温度と周囲温度との差が 5℃を超える場合には,次の式に従って,

出ているステムの部分の補正を行わなければならない。

t

Te

tl

β (tt

M

)

ここに,

t

Te

気流の真の温度

t

実際の温度計の読取値

t

M

出ている液柱の平均温度

l

温度計の目盛の度数で表した,出ている柱の長さ

β: 温度計の流体の見かけの膨張係数

(水銀封入ガラス温度計の場合,

β=1/6 300)。

5,3,8

中間冷却器,潤滑剤,シール流体,又は漏れで除去される熱を決定する必要がある場合には,温度

及び流量測定の精度は,そのような熱の流れが試験全体の精度に影響を及ぼすことを考慮して決定されな

ければならない。

5,4

圧力の測定

5,4,1

概要

各圧力測定器は,該当する各国の規格に準拠しなければならない。

各測定器は,密度が既知の液体を用いた縦形 U 字管液柱計と重錘式圧力計とを除き,校正しなければな

らない。

接続管は,漏れがなく,できるだけ短くし,十分な直径をもち,汚れや凝縮液体による詰まりがあって

はならない、

流体の飽和温度が周囲温度より高い場合には,圧力測定器は,取出し口より下に配置し,接続管を凝縮

液体で満たさなければならない。レベルの高さを一定に保つため,取出し口付近に凝縮容器を取り付けな

ければならない。

流体の圧力を測定する装置は,流れが実質的に管路の壁面に平行な,一様な断面をもつ直線状の管路に

配置しなければならない。

圧力測定器は,実質的に振動のない位置に取り付けなければならない。

圧力測定器の目盛の有効長さと目盛の配置は,圧力測定値の±0,5%以内の精度で読み取れなければなら

ない。

5,4,2

大気圧

大気圧は,最大誤差が 0,333mbar

1)

下の計器を用いて測定しなければならない。気圧計は,試験場の安

定した場所に置かねばならない。あるいは,大気圧を地元の気象台から入手して,高度差補正を行っても

よい。

5,4,3

静圧

静圧は,試験装置において,流れの方向に直交する一つの平面で,管路の周りに間隔を置いて配置した

複数の静圧孔(通常 4 本)によって測定しなければならない。

静圧孔は,管路の壁面に垂直で同一平面にあり,流れを乱すようなバリ,沈め穴及びその他の凹凸があ

ってはならない。

                                                       

1)

  1bar=10

5

Pa


38

B 8340 : 2000

静圧孔の直径は,閉そくの危険性を最小にし,可能な限り小さくしなければならない。

試験装置の任意の静圧孔において測定される圧力は,すべての圧力測定値の平均から,絶対圧力で 1%

を超える誤差があってはならない。

この要件に適合するならば,集合リングの有効断面積が静圧孔の断面積の 4 倍以上ある場合には,すべ

ての静圧孔を共通の集合リングに接続してもよい。

5,4,4

せき止め圧力

せき止め圧力は,通常,静圧及び速度ヘッドの平均値から計算する(

8,1,3

参照)

。流れの非一様性の程

度が大きい場合には,特性パラメータ(全エンタルピーなど)は,測定平面のピトー静圧管トラバースに

よる質量流量による加重積分から求めなければならない。

5,5

流量の測定

流体の流量は,

ISO 5167-1

によって測定しなければならない。

他の流量測定方法を提案する場合は,精度が等しいかそれ以上であることを証明しなければならない。

圧縮された流体に凝縮分が含まれる場合には,特に注意を要する。ほとんどの流量計で,流体は均質で

なければならない。極端な場合には,適当な分離装置を取り付け,そこから流出する気体と液体とを別々

に測定する必要が生じることがある。

5,6

回転速度の測定

試験用駆動装置が同期電動機の場合には,

回転速度は電源周波数を正確に測定して求めることができる。

試験用駆動装置がスリップリング形の誘導電動機の場合には,回転速度は電源周波数とスリップ周波数

とを正確に測定して求めることができる。

その他の場合には,回転速度は,軸から常時駆動される機械式又は電気式回転計で測定しなければなら

ない。

水晶発振器を使用するデジタル式パルス計数器と,圧縮機の軸に取り付けた歯車とを併用する方式が推

奨される。

5,7

動力の測定

性能が駆動装置への入力エネルギーによって保証される場合には,該当する国際規格又は各国の規格に

従って測定されなければならない。

圧縮機への入力動力によって保証される場合は,次のように測定しなければならない。

−  特定の形式の機械については,適切な試験規格に従って,駆動装置の熱平衡を実施する。

−  電気動力計又は精密トルク計を使用して,トルクを測定する。

上記の方法を使用できない場合には,

−  すべての損失を測定し,圧縮されたガスへの入力エネルギーに加算することによって,圧縮機の全熱

平衡を確定する。

トルク計は,その定格トルクの 3

1

未満の測定に使用してはならない。試験中に使用する温度と同じ温度

において,検出器によって校正しなければならない。校正は,連続的に増加する負荷において 1 回と,連

続的に減少する負荷において 1 回の計 2 回行い,両者の読取り値の平均値を使用しなければならない。

トルク計と電気動力計との両者については,ヒステリシス効果,すなわち機械的摩擦などによる増加す

る負荷と減少する負荷とにおける読取り値の差が,測定したトルクの 0,5%を超えないことを示さなければ

ならない。

5,8

ガス組成の決定

ガス又は蒸気を含む混合ガスの化学的組成は,認定されている分析法によって,一定時間間隔で決定し


39

B 8340 : 2000

なければならない。

特に,ガスに凝縮分が含まれる場合には,分析サンプルが圧縮対象のガスを正しく代表するよう注意を

要する。場合によっては,凝縮分及び非凝縮分を適切な分離装置の出口において別々にサンプリングし,

それぞれの流量を別々に確定する必要が生じることがある。

試験用作動流体が空気の場合には,湿度は,湿球温度及び乾球温度,又は,露点,凍結,化学吸収など

の認定された方法で測定しなければならない。

5,9

測定精度

5,9,1

物理的測定の性質上,物理量の測定においては誤差が避けられず,実際,一つの測定値の真の誤差

を決定することも不可能である。

ただし,測定条件が十分に明確になっている場合には,ある信頼度で真の誤差が前述の偏差より小さい

と主張できるように,

測定した値と真の値との特性偏差を推定したり,

計算したりすることは可能である。

このような偏差の値(通常,95%信頼限界)は,特定の測定の精度基準を構成し,この規格においては,

不確かさと呼ぶ。

ある特定の測定について,不確かさの値(95%信頼限界)は,次のいずれかの方法で決定できる。

5,9,2

このような測定精度を定義する確立された規格又は各国の規格によって測定を行う場合には,その

規格を参照して不確かさの信頼限界を決定しなければならない。(例えば,流量測定については,

ISO 

5167-1

参照)

5,9,3

製造業者が測定器の品質等級を定義し,保証している場合(

5,1,3

参照)には,品質等級を参照し

て特定の測定の不確かさを決定できる。

例えば圧力計の場合には,不確かさ

τ

p

は,次の式による。

Te

En

p

P

P

G

±

=

τ

ここに,

G

品質等級

P

En

圧力計のフルスケールの読取り値

P

Te

実際の試験での読取り値

備考

圧力計の品質等級が 0,2%未満の場合には,取付誤差を考慮して 0,2 の値を使用する。

5,9,4

ある変数について十分な数の読取り値が得られる場合,これらの読取り値の標準偏差を計算できる。

不確かさは,標準偏差の 2 倍とみなせる。

例えば,ある変数の読取り値が 
χ

1

,

χ

2

,

χ

3

,

…,

χ

i

,

…,

χ

n

である場合には,平均値 X

M

は,次の式による。

å

=

=

n

i

i

n

M

1

1

χ

χ

標準偏差は,次の式による。

(

)

å

=

=

n

i

i

M

n

1

2

1

1

χ

χ

σ

したがって,不確かさを±2

σとすることができる。

5,9,5

場合によっては,不確かさ(95%信頼限界)は,測定方法の基本原理を考えることで推定できる。


40

B 8340 : 2000

例えば,液体の密度が正確に分かっている単純な液柱計の場合には,精度は,どの程度液位を正確に測

定できるかによって決まる。特殊な器具がなくても,±1mm の精度は,所要の信頼度で容易に達成できる

はずである。

したがって,不確かさ

τ

H

は,次の式による。

H

H

1

±

=

τ

ここに,  H: mm 単位の読取り値

備考

 1m

を超えるヘッド差をもつ場合には,

τH=±0,1%とみなす。

また,時間基準として正確な水晶発振器を使用する電子式デジタル回転計の場合には,不確かさ

τN は,

次のようにして求めることができる。

N

S

N

±

=

τ

ここに,

S

:  数字目盛の一目の読み

N

:  表示される回転速度

S

と とは,同じ単位で表現しなければならない。

5,9,6

ある量の値を複数の異なる量の測定から求める場合には,その精度は,それぞれの測定精度に依存

する。例えば,電動機効率を別途決定し,電動機の入力電力を測定して圧縮機の軸動力を決定する場合に

は,軸動力の不確かさの信頼限界は,次の式による。

2

2

el

Pel

Pe

η

τ

τ

τ

+

±

=

ここに,

τ

pel

入力電力の不確かさ

τ

ηel

電動機効率の不確かさ

τ

Pel

τ

ηel

とは,測定値の比として表現しなければならない。

5,9,7

情報不足によって上記のいずれの方法も使用できない場合には,

附属書表 5

に示す高品質の市販計

器から期待できる精度を参考とする。

附属書表 5  試験測定の不確かさの参考値

測定

不確かさ

圧力

・  液柱計

±0,5 %

・  重錘式圧力計

±0,3 %

・  ブルドン管圧力計

±1,0 %

温度

  (

1

)

・  吸込温度

±0,5℃

・  吐出し温度

±1,0℃

・  冷却水,油など

±0,5℃

流量  ・  標準の差圧装置

±1,5 %

ISO 5167-1 参照)

速度  ・  機械式回転計

±1,5 %

動力

・  機械式トルク計

±2  %

・  電気動力計

±1,5 %

・  効率が既知の交流電動機

±1,5 %

・  効率が既知の直流電動機

±1,5 %

圧縮機の熱平衡から決定した動力

±1,5 %

∼±4%


41

B 8340 : 2000

(

1

)

高品質の液体封入ガラス温度計で得ら
れる精度の参考値を,

附属書表6に示

す。

附属書表 6  校正済み液体封入ガラス温度計の 

測定の不確かさ

目盛間隔

温度の範囲

θ

0,1 0,2 0,5  1  2

−50<

θ

≦  −5

0,6 0,8 1,7  2  4

−5<

θ

≦ 60

0,3  0,4

1

1,4

2

 60

θ≦

110

0,5

0,6

1 2 3

 110

θ

≦ 210

1 2 3 4

 210

θ

≦ 310

3 4 6

 310

θ

≦ 410

− 5  8

 410

θ

≦ 625

− 6  12

5,10

流体の熱力学特性

物理特性,熱力学データ及び該当する信頼限界は,確立された国際規格から求めなければならない。

このような規格を利用できない場合は,使用するデータとそのようなデータに適用する不確かさについ

て,協定していなければならない。

附属書 A

及び

B

に,ガス及び蒸気を含む混合ガスの物理特性の計算方法を示す。

6,

試験の準備

6,1

協定すべき項目

6,1,1

発注時に必要な協定事項

6,1,1,1

試験の実施場所(例えば,製造業者の工場,現地,その他)について,協定していること。

特に現地試験を実施する場合は,

試験に関係する必須安全要件について協定しなければならない。

また,

これらの要件を順守していることを確認する責任者について協定していなければならない。

6,1,1,2

次の分類に従って実施する試験の種別について協定していなければならない。

第 種試験

  圧縮機は,規定吸込条件での規定ガス,保証入力動力などの保証条件で行う試験とする。

この場合には,試験回転速度は,可能な限り圧縮機の規定回転速度に近づける。

第 種試験

  ガスの組成又は使用できる動力の不足によって,規定条件を満足できない場合,

7,3

の規定の

相似条件を満たすような回転速度と吸込条件において圧縮機を運転する。

この場合には,駆動装置,潤滑装置及び軸封装置も,現地のものと異なる場合がある。

第 2 種試験は,さらに二つに区分される。

第 種試験 a)  空気による開回路試験

  この場合,製造業者は,

7,3

の規定の相似条件を満足できるかど

うか明記する。

相似条件を満足することができない場合には,注文者と製造業者とは,試験結果に適用する許容差につ

いて協定することが望ましい。

第 種試験 b)  空気又は別のガスによる閉回路試験

  閉回路を使用して性能試験を実施する場合には,製

造業者はこの附属書の相似要件を満たす場合には適正な試験ガスと試験条件とを自由に選択できる。

6,1,1,3

圧力比又は圧力上昇が静的状態又はせき止め状態に基づくかどうかとは無関係に,保証された吸

込圧力及び吐出し圧力を適用する正確な位置について協定する。他に十分な理由がない場合は,せき止め

状態とする。


42

B 8340 : 2000

6,1,1,4

実際の吸込体積流量を計算する根拠について協定しなければならない。特に合意がない場合には,

吸込体積流量は,測定した使用可能な質量流量並びに,標準吸込点におけるせき止め温度及びせき止め圧

力から決定される吸込密度から算出する。

6,1,1,5

保証条件に関係するガスの組成,線図,参照する換算表又はその他のデータについて協定する。

6,1,1,6

9,3,2

に従って,試験結果の合格判定基準について協定する。

6,1,1,7

現地試験の場合には,試験の終了期限について協定する。

6,1,1,8

6,1,2

の記載事項に関係する協定の日程を確定する。

6,1,2

試験の前に必要な協定

6,1,2,1

工場試験の場合には,製造業者は注文者に次の情報を提供する。

a)

契約記載のガスと異なる場合にはガスの明示をする。

b)

相似条件を決定するための計算

c)

試験装置の配置図

試験の開始前に,注文者はこの附属書の要件に適合していることを確認し,それと異なれば変更を指示

できる。

現地試験の場合には,注文者は,現地のレイアウト計画が仕上がったとき,製造業者が,すべての設備

がこの附属書の要件に準拠して試験を実施できるように作られていることを確認し,必要に応じて意見を

述べることができるように,現地のレイアウト計画を製造業者に送付する。

試験の開始前に,試験機器を検査するために,製造業者の要求があれば指示通りに設置するのが望まし

い。注文者と製造業者とは,試験の実施要領について,協定すること。

6,1,2,2

試験に使用する各測定器の校正は,該当する各国の規格に従わなければならない点で,協定する。

6,1,2,3

通常,流量は,保証条件の方法に従って,圧縮機の吸込部又は吐出し管路において測定する。た

だし,これが不可能な場合は,圧縮機の軸封部の漏入,漏出,中間冷却器から排出される復水,ブリード

などを補償するため,適切な補正を施す。このような量は直接測定できないことが多い。そのような状況

では,製造業者と注文者との間で適切な補正について協定する。保証条件と隔たりがある条件の下で圧縮

機を試験する場合には,この件について特に注意する必要がある。

6,1,2,4

保証条件と大きく異なる条件下で機械を試験する場合には,製造業者は,機械損失を試験条件か

ら保証条件に変換する方法について協定しなければならない。

6,1,2,5

変速装置など,動力伝達をするものが駆動装置と機械との間にある場合には,その消費動力を考

慮する方法について協定する。

駆動装置への動力供給の面から消費動力が保証されている場合,試験条件と保証条件の差による性能の

違いは,すべて協定に基づいて許容する。

保証消費動力があり,それより小さい動力で試験を実施する場合には,総動力に厳密には比例しない損

失による誤差が補正後の消費動力に含まれる。これらの誤差については,協定に基づいた補正を行う。

6,1,2,6

7,3

の条件下で機械を試験できない場合には,注文者と製造業者とは,特殊な試験条件及び特殊

な補正について協定する。

6,2

機械の準備

6,2,1

圧縮機及び附属機器は,性能に影響する側面については新品同様の条件でなければならない。

6,2,2

構成部品をバイパスする目的で管路を接続する場合には,又は運転中にブリードオフを使用する場

合には,保証に規定された条件を作り出すように,管路の弁を設定する。

6,2,3

すべての未使用の接続部は遮断する。


43

B 8340 : 2000

6,2,4

潤滑油,冷却水,及び軸封液の消費量が多い場合には,消費量を測定する。

6,2,5

推奨された等級の油を使用すること。それ以外の油を使用する場合には,動力と油の消費量を補正

する。

6,3

試験装置の準備

6,3,1

試験装置の配置の見取り図

試験前に,協定したすべての測定点を示し,試験成績表に使用する参照番号と参照文字とを記載した試

験装置の配置の見取り図を作成する。

6,3,2

試験装置の設置

5,

を参照。

協定した位置において,吸込圧及び吐出し圧を測定する。参考文献

[1]

から抜粋した

附属書図 1

に,代表

的な装置の構成を示す。

必要に応じて,試験中に適切な合意した回数だけ,ガスの湿度,化学組成,密度又は粘度を算出する規

定を設ける。

附属書図 1  試験装置の構成

6,3,3

測定器の校正

可能な場合には,試験前に測定器の初期校正を行う。

可能な場合には,試験に使用したことによって校正が変化しやすい重要な測定器については,試験後に

再校正すること。測定器の等級による変動値を超える変化が測定器の校正値にある場合は,試験の中でこ


44

B 8340 : 2000

の測定器が関係した部分を不採用とする。

7,

試験

7,1

予備試験

次の目的で,予備試験を実施してもよい。

a)

圧縮機及び付属装置が,受取り試験を行うのに適切な状態にあるかどうかを確認する。

b)

測定器の点検

c)

検査員の訓練

予備試験の終了後,受取りの要件のすべてに適合している場合は,合意に基づき,これを受取り試験と

みなすことができる。

7,2

受取り試験用の圧縮機の設定の一般規則

7,2,1

試験中は,性能に関係するすべての測定を実施する。次に,圧縮機のガス量及び消費動力の算出に

ついて詳しく説明する。

7,2,2

測定は,

5,

に準拠した測定器を用い,測定器を扱う資格のある者が実施する。

7,2,3

試験条件は,妥当な範囲で可能な限り保証条件に近づける。保証条件との差は,

7,3

に規定されて

いる制限値を超えてはならない。

7,2,4

試験中は,潤滑剤及び潤滑ポンプ,潤滑装置又はその他の潤滑手段が,操作手順に適合しなければ

ならない。

7,2,5

試験中は,試験条件の維持に必要な調整,及び操作マニュアルに記載されている通常の運転に必要

な調整以外の調整は行わない。

7,2,6

読取りを開始する前に,試験中の測定器の読取りに系統的変動が発生しないように,定常状態に達

するまで十分な時間,圧縮機を運転する。

ただし,変動を回避できない条件の場合でも,系統的変動(ドリフト)と高周波数の変動とを区別する

ことができる。

ドリフトの場合には,動作条件が

7,3

に記載の制限値を超える場合に限り,許容偏差を維持するために

調整を行う。

変動中は読取り回数を増やすこと。結果が

附属書表 7

に記載する制限値の範囲内にある場合は,結果を

受け入れることができる。

7,2,7

保証点ごとに,規定点を含むいくつかの(2 点以上)の試験点をとる。これらの試験点が網羅する

範囲は,

附属書図 2

に定義された範囲未満であってはならない。すなわち,試験の比圧縮仕事係数が保証

点の比圧縮仕事係数に等しい条件から,試験の流量係数が保証点の流量係数に等しい条件までの範囲未満

であってはならない。

この目的に沿って選択する基準過程は,圧縮機の形式によって異なる。一般に,非冷却形には,等エン

トロピー過程又はポリトロープ過程を選択し,冷却形には等温過程を選択する。

7,2,8

試験点ごとに,圧縮機を十分な時間運転し,また十分な数の読取り値を取って,定常状態に到達し

ていることを示して,有効な平均値が得られるようにし,さらに

7,4,1

の要件に適合することが確実となる

ようにすること。読取り値は 3 組以上取る。コンピュータ式データ収集システムを利用する場合は,試験

結果を代表する印刷出力を一つ取っておくことが望ましい。ある信号における同じ組のすべての読取り値

は,可能な限り同時に読み取る。


45

B 8340 : 2000

附属書図 2  試験で網羅すべき最小範囲

7,2,9

圧縮機の使用可能な安定範囲を証明する場合は,不安定な流れ又は脈動する流れが現われるまで一

定速度に保った状態で圧力比を徐々に上げ,サージが発生するガス量を決定する。試験点は,可能な限り

サージの近くに設定しなければならない。決定の精密さは,設定を繰り返して実証する。

圧縮機の回転速度及び/又は容量可変装置で調整可能な場合,作動予想範囲を網羅するため,各種の回転

速度又は容量可変装置の設定値においてサージ点を決定する。

工場試験で決定するサージ点は,配管配置及びガス密度が異なるため,サージ条件を正確に表していな

いことがある点に注意する。

7,2,10

試験後に,圧縮機設備及び測定機器を検査する。試験結果に影響するような欠陥が発見された場合

は,欠陥を是正した後に追試験を実施する。

7,3

圧縮機を受取り試験用に設定する場合の特別規則

7,3,1

原則

試験運転の開始前に,

試験条件及び規定条件における流れの相似性を最大限近似するようにするために,

圧縮機の設定を決定する。

流れの相似性を達成するための満足すべき条件については,

附属書 D,1

による。

上記のすべての条件を満足することは,実際には不可能な場合が多い。次において,相似性からの偏差

に対する許容限度を扱う。

7,3,2

規定流量からの許容偏差

V

r

の 1 からの許容偏差と付加される不確かさの程度とは,特性曲線が平坦か又は急こう(勾)配かによ

り異なる。

対象の点において次の条件が成り立つ場合,特性曲線は急勾配とみなす。

1

d

t

1

2

1

,

t

,

1

,

t

,

t

1

2

>

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

q

dq

p

p

V

V

製造業者が提出する予想性能線図から特性曲線を平坦とみなす場合は,試験結果によってこれを確認す

る。


46

B 8340 : 2000

それ以外の場合は,この規格の急こう(勾)配の特性曲線の要件を満たすように,設定を修正する。

V

r

の許容偏差及びその結果生じて付加された不確かさに相当する回転速度の減速範囲は,

附属書 D

に従

って決定できる。

7,3,3

規定レイノルズ数からの許容される変動

規定条件からの試験レイノルズ数の変動を確かめておく必要がある。ターボ圧縮機の性能に対するこの

変動の影響は,特定の適用範囲においてだけ使用するのが望ましい適切な補正方法を使用して考慮する。

補正式の適用範囲及び適切な試験レイノルズ数の選択は,二つの要因の影響を受ける。

異なった種々のレイノルズ数における補正式の確かさ

減圧した吸込圧力又は小さい駆動動力での試験の信頼度

遠心圧縮機については,レイノルズ数の変化に応じて性能を補正する場合には

International Compressed

Air and Allied Machinery Committee (ICAAMC)

の認定済みの方法を使用する(

附属書 E

を参照)

ICAAMC

式を適用する場合の制限は,

附属書 D

附属書図 D,5

,及び

附属書 E

に規定する。

軸流圧縮機のレイノルズ数の補正に適した方法は,製造業者が使用する翼の特性に依存する。従って,

製造業者と注文者とは,方法及びその適用の範囲について協定する。

7,3,4

設定の決定

設定の決定に必要な式は,

附属書 D,5

に記載のフローチャートから求めることができる。

条件に応じて,完全ガス及び完全ガスに近いガスのフローチャート(

附属書図 D,6

を参照)並びに実在

ガスのフローチャート(

附属書図 D,7

を参照)に従う。それぞれ次の場合が含まれている。

a)

非冷却圧縮機

b)

中間冷却器付き圧縮機

ともに,試験条件に応じて等エントロピー指数

κ

Te

に二つの場合がある。すなわち,

a)

規定条件と同じ,又は

b)

規定条件と異なる

さらに,等エントロピー指数

κ

Te

の決定には,三通りが考えられる:

a)

一定(完全ガス及び完全ガスに近いガスだけ)

b)

圧力と温度との関数としての特性方程式から求める。

c)

シュルツに従い,試験ガスの臨界圧力及び臨界温度状態の条件から計算する。

上記のフローチャートの入力値は,

附属書 D,5,1

を参照。

試験対象の圧縮機の許容設定条件の限度を決定する場合のフローチャートに示された関係は,

附属書図

D,3 

(

κ

Te

κ

Gu

)

及び

附属書図 D,4 (

κ

Te

κ

Gu

)

に示す。これらについては,

8,

の規定による。

Z

X

Y

を換算圧力と換算温度との関数として計算する場合に必要な一般化された圧縮係数を与える線

図は,

A,3

に示す。

7,4

読取り値の評価

7,4,1

最終的な計算を行う前に,記録データは,運転状態の一貫性に照らして詳細に調べておく。

1

回の

試験中の読取り値の変動は,

附属書表 7

に掲載された限度を超えてはならない。


47

B 8340 : 2000

附属書表 7  回の試験運転の平均値からの 

      読取り値の最大許容変動

変数

1

回の試験運転の平均値から

の読取り値の最大許容変動

絶対吸込圧力

±1%

絶対吸込温度

(冷却圧縮機の場合の各セクションの)

±1%

回転速度

±0,5%

t

1

1

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

±2,0%

(

1

)

p

p

±2,0%

(

1

)

p

は,流量測定装置における圧力降下,は,この流量

測定装置での絶対圧力。

備考

試験中,ガスの組成の変化は,

R

又は

κ

の±

1%

の変化に相当する量を超えないことが望ましい。

これらの限度を超える場合には,試験は特別な協定がある場合を除いて無効である。特別な協定がある

場合は,該当する許容差の検討を含める。

7,4,2

あらゆる試験運転から採用したすべての読取り値は,連続していなければならない。

7,4,3

過度の変動を示す読取り値は破棄してもよいが,試験運転の開始又は終了時のデータに限られる。

ある集合のすべての読取り値は,可能な限り同時に取るのが望ましい。

7,4,4

試験結果は,採用読取り値の算術平均値から計算する。

8,

試験結果の計算及び補正

8,1

計算の結果

8,1,1

評価の目的

受取り試験の場合には,規定項目の検証に不可欠な値だけを計算し,まとめる。

結果は,

5,

7,

項に従って計算した読取り値の平均値をもとに,次の計算によって求める。

8,1,2

質量流量及び吸込体積流量

実際の吸込流量は,漏れ流量及び凝縮流量に注意して,実際の条件で試験装置によって測定したガス流

量を吸込側の標準箇所におけるせき止め状態に換算して求める。

1

,

1

,

1

,

1

,

,

1

,

,

t

t

ut

m

t

ut

m

t

V

p

RT

Z

q

q

q

ρ

ここに,  q

m, ut

測定した使用可能な質量流量

ρ

t, 1

せき止め状態に基づく密度

R

ガス定数(

附属書 を参照)

P

t, 1

せき止め圧力

T

t, 1

せき止め温度

Z

1

圧縮係数

8,1,3

動圧(速度圧)

ほとんどの場合には,静圧 は,吸込側の標準箇所及び吐出し側の標準箇所において直接測定できる。

面積 A 全体の速度分布が一様である場合には,

動圧 p

d

は,

連続方程式及び測定した質量流量から求める。


48

B 8340 : 2000

(

)

(

)

(

)

κ

κ

κ

κ

κ

ïþ

ï

ý

ü

ïî

ï

í

ì

û

ù

ë

é

+

+

=

+

=

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

2

t

2

t

2

t

d

t

Ma

Ma

Ma

p

p

p

p

ここに,

κ

t

t

t

ZRT

Ap

q

a

c

Ma

m

=

=

ガス速度が低い場合には,近似式は次のようになる。

2

t

t

2

1

Ma

p

p

κ

+

=

この近似は,

p

p

t

の計算結果が 1,05 を超えない場合に使用できる。

面積 A 全体の速度分布が一様から大きくかけ離れている場合には,動圧は,質量流量の面積全体の加重

積分によって計算する(5,4,4 参照)

8,1,4

せき止め温度

通常,圧力比及び温度比は,せき止め状態に基づく(6,1,1,3 参照)

ほとんどの場合には,せき止め温度は,通常の吸込点及び吐出し点において測定できる。

静的条態が規定されている場合には,静温度は次の関係から求める。

(

)

2

t

t

2

1

1

1

Ma

T

T

=

κ

ここに,

κ

t

t

ZRT

Ap

q

Ma

m

=

8,1,5

圧縮の基準動力

基準消費動力は,該当する基準過程の選択後,3,6,2 に従って計算する。

8,1,6

実際の消費動力

実際の消費動力は,次の 3 通りの方法で計算できる。

a)

トルク計又は動力計を使用して,入力トルクを直接測定する。

b)

次の式を使用して,原動機の熱平衡を計算する。

P

in

P

un

P

Pr

P

t

c)

3,6,5

記載の式を使用して,圧縮機自体の熱平衡を計算する。

b)

及び c)

の方法は,熱平衡を十分な精度で計算できる場合以外は使用しないことが望ましい。

8,2

試験結果の規定条件への換算

8,2,1

概要

8,2,1,1

換算の目的

試験結果は,受取り試験中,圧縮機の性能を規定条件の下で測定した場合だけに,保証値と直接比較す

ることができる。試験中の運転条件が保証の運転条件と異なる場合には,保証に規定された条件に試験結

果を換算する。このように換算した結果は,規定値と比較できる。

8,2,1,2

換算すべき個々の結果

換算すべき結果は,次のとおりである。

a)

実際の吸込体積流量 q

V, t, 1

b)

圧力比  (p

2

/

p

1

)

t

c)

軸継手における消費動力 P

e


49

B 8340 : 2000

軸継手における消費動力は,内部圧縮動力 P

in

及び機械損失 P

f

からなり,それぞれ別々に換算しなけれ

ばならない。

8,2,1,3

換算の理論的根拠

以下の換算の根拠となる流れの相似性の理論の原理については,

この理論の許容される近似法とともに,

附属書 で扱う。

8,2,2

機械損失の換算

すべての機械損失の合計は,特に回転速度,入力動力,推力,及び潤滑油の粘度に関し,特定の試験と

規定条件によって大きく変化することがある。

機械損失は,主に軸受,潤滑油ポンプ,圧縮機に附属する歯車,流体シール,スライドリングシールな

どで発生する。

通常,これらの損失は,油などの温度上昇を測定するか,又は寸法と試験結果とから,認定された式を

使用して決定する。個々のさまざまな損失をそれぞれ別々に換算し,その合計が望ましい機械損失 P

f

の値

を与える場合には,P

e

は次のように計算できる。

P

e

P

in

P

f

機械損失の換算式については,試験前に協定しておく(6,1,2,4 参照)

8,2,3

非冷却圧縮機の場合の試験結果の換算

8,2,3,1

すべての非冷却圧縮機の場合,等エントロピー指数が等しいかどうかを問わず,回転速度又は吸

込温度が調整可能かどうかを問わず,

附属書図 D,8 に示す式を使用して試験結果を規定条件に換算できる。

8,2,3,2

κ

Te

κ

Gu

の場合の換算は次による。

回転速 度又 は吸 込口 温度 が調整 可能 な場 合に は, 周速マ ッハ 数が 等し いと いう要 件, すな わ ち

(

N/

1

,

t

1

RT

Z

)

Te

が  (

N

/

1

,

t

1

RT

Z

)

Gu

に等しいという要件は,inner tolerance limit 内で容易に満たすことがで

き[

附属書図 D,3a)を参照]附属書図 D,8 に示す式に従って換算することができる。

この場合には,追加の不確かさはない。

回転速度又は吸込口温度を十分な精度で調整できないか,又はまったく調整できない場合には,比率

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

の変動は,outer tolerance limit まで許される。

この場合,追加の不確かさが入ってくる(

附属書 D,2 記載の指示に従う)。

outer tolerance limit

の外では,特別の協定がない限り換算する意味がない。

8,2,3,3

κ

Te

κ

Gu

の場合の換算は次による。

回転速度又は吸込口温度が調整可能かどうかを問わず,グラフ(

附属書図 D,4 を参照)を使用して,比

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

が,inner 又は outer tolerance limit 内かどうかを確認する。outer tolerance limit 内の場合には,

附属書 D,2 

載の指示に従って追加の不確かさが入ってくる。

この比率が outer tolerance limit の外にある場合には,特別な協定がなければ,試験は無効である。換算

式は,

附属書図 D,8 による。

8,2,3,4

8,2,3,3 に基づいて)試験が有効であるかどうかの確認後,ポリトロープ解析のシュルツの方法

に従って試験結果を計算する場合は,

附属書図 D,9 に示す換算式を使用する。


50

B 8340 : 2000

8,2,4

冷却圧縮機の場合の試験結果の換算

8,2,4,1

冷却圧縮機の場合には,各中間冷却器の後の絶対温度と圧縮機の吸込温度の比率が試験条件と規

定条件で同じであり,

κ

Te

κ

Gu

の場合には,換算は次のように行うことができる。

各中間冷却器を通過する冷却水の流量の比率を変化させることによって,回転速度及び個々の段への入

口における温度が調整可能な場合の等マッハ数の条件,すなわち

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

=

は,inner t0lerance limit 内で[

附属書図 D,3a)を参照],各段で容易に一致するはずである。したがって,

規定条件への換算は

附属書図 D,10 の式を使用して実行できる。追加不確かさはない。

同じ換算が,

κ

Te

κ

GU

の場合に適用できる条件は,2 つの中間冷却器の間にあるすべての段について比

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

が上下限値(

附属書図 D,4 を参照)を超えないことである。これらの比率が outer tolerance limit 内にはあ

るが,

inner tolerance limit

を超えている場合は,

附属書 D,2 による不確かさが追加される。outer tolerance limit

を超えている場合には,試験は特別の協定がない限り無効である。

回転速度は調整できないが,個々の段の入口における温度が各中間冷却器への冷却水の流量を調節する

ことによって調整できる場合は,試験におけるこれらの絶対入口温度の相互の比率及び,圧縮機吸込部の

温度との比率が,規定条件に記載されているものと同一の場合は,

附属書図 D,10 の式も,比率

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

が outer tolerance limit[

附属書図 D,3a)及び D,3b)を参照]内にあれば,使用できる。この場合には,附

属書 D,2 で記載される不確かさが追加される。outer tolerance limit を超えている場合は,換算する意味はな

い。

8,2,4,2

各中間冷却器後の絶対温度の相互比率が試験条件及び規定条件下で同じであるが,これらの温度

と圧縮機吸込温度との比率が同一ではない冷却圧縮機の場合で,

κ

Te

κ

Gu

のときは,換算は次のように実

行できる。

回転速度が調整可能であるかないかには関係なく,試験中,各中間冷却器後の絶対温度の比率が保証の

ものと同一であるが,これらの温度と圧縮機吸込温度との比率が同一ではない場合には,圧縮機の非冷却

部分 I 及び冷却部分 II で得られた結果は,比率

(

) (

)

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

RT

Z

N

RT

Z

N

が部分 I 及び各中間冷却器間の部分 II のすべて段について

附属書図 D,8 に示す outer tolerance limit 内にあ

れば,

附属書図 D,3 に示す式に従って別々に規定条件に換算できる。

κ

Te

κ

Gu

の場合,上記の比率は,

附属書図 D,4 に示すそれぞれの tolerance limit 内になければならない。

このように圧縮機が二つの別々の部分に分けられる場合,非冷却部分(部分 I)の吐出し条件は,最初

の中間冷却器の前の温度及び圧力として扱うのが望ましい。冷却部分(部分 II)の吸込条件は,最初の中

間冷却器の前の圧力(すなわち部分 I の吐出し圧力)及び最初の中間冷却器の後の温度として扱うのが望

ましい。

最初の中間冷却器の後の温度の代表的測定値を得ることができない場合には,この温度は,試験条件と


51

B 8340 : 2000

規定条件の中間冷却器における熱伝達の差を考慮して,冷却水の温度及び中間冷却器における設計端末温

度差から推定できる。

各中間冷却器の後の絶対温度は,試験条件及び規定条件の下で各冷却水の温度が同じ比率にあり,中間

冷却器を通過するガスの質量流量が 5%以内で同じ場合には,試験条件及び規定条件の下で同じ比率にあ

るとみなしてよい。

圧縮機の測定した消費動力は,非冷却セクションの部分 I と冷却セクションの部分 II に分離する。一般

に,この分離は,適当な測定装置を使用すれば可能である。これが不可能な場合は,設計データに従って

段のヘッドとの関連で分離する。

8,2,4,3

冷却圧縮機の場合,試験条件及び規定条件の下で各中間冷却器の後の絶対温度の比率も,これら

の温度と圧縮機の吸込温度との比率も同じでないならば,換算は次のように行うことができる。

各中間冷却器の後のガス温度に一定の関係の条件が満たされない場合には,すべての冷却段の値は別々

に換算し,総合して結果を得る。

ポリトロープ解析のシュルツの方法に従って試験結果を計算する場合には,各中間冷却器間の段に対す

る換算式は,

附属書図 D,9 で与えられる。

上記の法則に従って圧縮機が二つ又は複数の部分に分かれる場合には,換算した結果をまとめて規定値

と比較する。

9,2,9

に記載の追加の不確かさが入ってくる場合がある。

8,2,5

特別の備考  試験条件又は規定条件の下で,圧縮機の各中間冷却器において凝縮により作動流体の

一部が失われる場合には,消費動力及び吐出し流量の計算にこの損失を考慮する。ただし,このような中

間冷却器で実際に失われる量は,

一般に熱力学的に計算される値

(分離の効率が 1 未満)

より小さい。

A,4,2,8

参照。

さらに,圧縮過程中,化学反応が発生する可能性があり,そのためにガスパラメータの内,特に密度と

温度とが変化することがある。

圧縮機に中間吸込及び中間吐出しがある場合には,これらの吸込又は吐出しの体積流量及び吸込流れの

温度は,試験条件と規定条件の下で,主流の流量と温度とに対し,同じ相関関係をもつ。そうでない場合

には,中間吸込又は中間吐出し間の圧縮機の各セクションは,別々に考慮する。

試験条件及び規定条件の下で圧縮機を異なるの圧力で運転させる場合には,実際の体積流量及び消費動

力に対して,外部への漏れの変化(存在する場合)を考慮する。

複数の圧縮機,

すなわち直列結合した圧縮機の場合には,

各圧縮機を別々に考えると便利な場合がある。

9,

保証値と許容値との比較

9,1

概要

9,1,1

8,

に従って規定運転条件に換算した試験結果は,保証性能又は規定性能と比較する。

9,1,2

比較には,次の項目を含める。

a)

換算後の消費動力(保証項目から比消費動力,消費燃料又は効率)と保証消費動力(比消費動力,消

費燃料又は効率)の比較。

b)

換算後の容量と保証容量との比較。これは,規定流量における圧力上昇(又は圧力比又は比圧縮仕事)

又は規定圧力上昇(又は圧力比又は比圧縮仕事)における流量として定義してもよい。

c)

規定されている場合には,運転可能範囲と保証範囲との比較。

9,1,3

ほとんどの場合の比較はグラフで示すことが望ましい(9,3 参照)


52

B 8340 : 2000

9,1,4

別に協定がない場合には,測定して補正した性能と保証性能を比較する。

a)

急こう(勾)配な特性をもつ圧縮機の場合には,保証圧力上昇(又は圧力比又は比圧縮仕事)による

比較

b)

平たん(坦)な特性をもつ圧縮機の場合には,保証された実際の吸込体積流量の比較

備考  平坦な特性又は急こう(勾)配な特性の定義については,7,3,2 参照。

9,1,5

比較に際しては,次の項目を考慮する。

a)

測定の不確かさ(5,参照)

b)

使用するガスの熱力学特性における精度が低いことによる誤差,又は不確かさによる誤差

c)

試験結果を保証運転状態に換算するために使用する方法の精度が低いことによる誤差

d)

試験中の不安定状態による誤差

e)

保証条項によって許容される圧縮機の性能の許容差(5,9 参照)

上記の誤差[9,1,5a)d)]を総合して,試験の総不確かさ(95%信頼限界)を決定するのが望ましい。これ

と製造許容差[9,1,5e)]は,比較の表示において,明確にし,別々に記載するか,図示するのが望ましい。

9,1,6

比較の表示において,試験結果には,圧縮機が保証条項に適合するか否かを示す結論を記載するの

が望ましい。

9,2

試験の総不確かさ(95%信頼限界)

9,2,1

測定の不確かさ

さまざまな測定に関係する信頼限界は,5,9 に規定するいずれかの方法で決定する。

9,2,2

熱力学データの不確かさ

使用するガスの熱力学特性に関係した信頼限界は,使用する値と同じ出典から得るのが望ましい。そう

でない場合は,その旨を協定するのが望ましい。

9,2,3

換算の不確かさ

圧縮機のあらゆる位置において,試験中の流れのパターンを保証条件の下での流れのパターンと同じに

できない場合には,8,に定義した試験結果の換算方法は近似にとどまる。真の流れの相似性からのずれが

大きい場合には,換算にともない追加の誤差が入ってくる。このような追加誤差の大きさは,

附属書 

示す図から決定できる。

9,2,4

非定常試験状態による誤差

試験中の運転条件が定常でない場合には,追加誤差が発生することがある。通常許容される試験条件の

最大変動は,7,4,1 に規定されている。

ただし,現地で試験を実施する場合には,これらの限度内で定常条件を維持することが不可能な場合が

ある。

このような場合には,

相互の協定に基づいて追加誤差が入っても試験を有効とみなすことができる。

追加誤差の最大可能値(信頼限界)は,

附属書表 から得ることができる。

附属書表 8  試験条件の不安定性による不確かさ

値 (%)

入力動力の平均値からの変動

不確かさ(信頼限界)

2 0

3 0,5

4 1,0

5 1,5

これらの追加の不確かさは,9,2,9 に従って,測定誤差,熱力学データ誤差,及び換算誤差を総合して得

られる値に加算するのが望ましい。


53

B 8340 : 2000

9,2,5

流量の総不確かさ

体積流量の総不確かさは,次による。

2

Te

,

1

2

Te

,

1

2

Te

,

1

2

Te

,

2

Te

,

res,

Z

T

p

N

qm

qV

τ

τ

τ

τ

τ

τ

+

+

+

+

±

=

ここに,

τ

qm

及び

Te

は,ISO 5167-1 による質量流量の不確かさである。

9,2,6

圧力比の総不確かさ

圧力比の総不確かさは,次による。

(

)

[

]

(

{

+

+

±

=

2

Te

,

1

2

Te

,

2
Te

1

2

2

r

1

2

res,

4

ln

1

T

N

p

p

p

p

N

τ

τ

τ

)

}

2

1

2

Te

,

2

2

Te

,

1

2

Te

,

1

2

Te

,

p

p

Z

R

τ

τ

τ

τ

+

+

+

ここに,

Gu

1

,

t

1

2

Te

1

,

t

1

2

2

r

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

RZ

N

T

RZ

N

N

9,2,7

消費動力,比消費動力,比消費燃料又は効率の総不確かさ

消費動力(又は消費燃料)の総不確かさは,個々の不確かさに該当する係数をかけて 2 乗し,それを合

計したものの平方根を計算して求める。

附属書表 に,圧縮機の種類別及び試験の種類別に,関係する個々の不確かさ及び該当する係数を示す。

同様に,

附属書表 10 に,比消費動力,比消費燃料又は効率の総不確かさを決定するための個々の不確か

さ及び該当する係数を示す。

例  8,2,4,2 に従う冷却圧縮機の場合には,軸トルク及び回転速度の測定から得られる消費動力の総不

確かさは,次の式による。

2

Te

,

4

2

Te

,

4

res,

1

1

1

1

1

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

+

ïî

í

ì

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

±

=

F

Pf

pe

τ

ξ

τ

ξ

τ

(

)

[

]

2

Te

,

Co

,

1

,

t

1

2

ln

2

N

p

p

p

τ

ξ

+

(

)

2

Te

l

t

1

2

ln

1

1

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

ú

û

ù

ê

ë

é

+

p

p

p

τ

(

)

[

]

2

Te

,

1

Co

,

1

,

t

1

2

ln

T

p

p

p

τ

ξ

+

(

)

[

]

2

Te

,

1

Co

,

1

,

t

1

2

ln

Z

p

p

p

τ

ξ

+

(

)

(

)

2

Te

IIc

,

1

,

t

2

Te

t,2

t

1

2

ln

1

T

p

p

p

p

τ

ξ

τ

+

ú

û

ù

ê

ë

é

+


54

B 8340 : 2000

(

)

2

1

2

Te

t,1,

2

Te

IIc

,

1

1

2

ïþ

ï

ý

ü

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

+

j

T

Z

p

z

z

τ

τ

ξ

ここに,

z

各中間冷却器によって区切られた段のグループ数

j

段のグループ数

9,2,8

多段圧縮機の個々の段又は段のグループについて個別に実施した試験結果を総合して得られる性

能の総不確かさ

この場合の総合不確かさは,次のように計算できる。

9,2,8,1

体積流量

(

)

å

=

+

=

z

j

j

qV

qV

z

z

1

,

comb

1

2

.

0

1

1

τ

τ

9,2,8,2

圧力比

(

)

j

m

j

m

z

j

j

p

p

p

p

W

W

z

,

,

1

,

1

2

1

2

,

comb

1

2

.

0

1

Σ

+

=

å

=

τ

τ

9,2,8,3

消費動力

(

)

j

j

z

j

Pj

P

P

P

z

Σ

+

=

å

=1

,

comb

1

2

.

0

1

τ

τ

上記のおのおの式には,各段又は段のグループを別々に測定し,

'

総合して結果を得る場合に含まれる回

避できない精度の低下を考慮して,係数

(

)

1

2

.

0

1

+

z

が含まれている。

9,2,9

追加の不確かさ

試験条件から保証条件への換算(9,2,3 参照)又は非定常試験状態(9,2,4 参照)による追加の不確かさが

適切な場合には,これらの不確かさを統計的に総不確かさに加算するのが望ましい。

2

fluc

2

adj

2

res

tot

τ

τ

τ

τ

+

+

±

=

9,3

グラフによる比較

9,3,1

通常の場合

通常(7,2,7 参照)

,保証点又は複数の保証点のそれぞれに近く,それを取り囲む少なくとも

2

点の試験

点を求める。比較は,次のように行う。

流量を横軸にして,比較するパラメータ(比圧縮仕事,圧力比,圧力上昇,消費動力,比消費動力,効

率など)の座標を描いた図を作成する(

附属書図 参照)。この図に各試験点を描き,各点を楕円で囲む。

楕円の軸は,関係するパラメータの不確かさの大きさを示し,これらの楕円の接線方向に上下の曲線を引

く。圧縮機の真の性能が,

95%

以上の信頼度でこの試験の帯の中に存在すると言うことができる。

比較は,グラフに保証運転点を描いて行う。

9,3,2

受取り基準

試験結果の受取り基準は,試験の不確かさと協定された製造許容差を考慮して,製造業者と注文者との

具体的な協定に基づく。

このような協定が得られていない場合は,次の基準を適用する。


55

B 8340 : 2000

保証点が試験の帯の中に入る場合,又は保証点が試験の帯から外れる程度が,

(協定の内容に基づき,横

方向又は縦方向に計測して)協定された製造許容差を超えない場合,保証は満たされたとみなす。

9,3,3

特殊な場合

7,2,7

の要件を満たせない場合には,

単一の試験点を保証性能曲線と比較してもよい

附属書図 を参照)。

この場合には,

図に保証の帯を与える協定された製造許容差とともに保証曲線を引く。

単一の試験結果は,

試験の不確かさの大きさを示す楕内とともに描く。

この場合には,別に協定がなければ,試験の楕円の一部が保証の帯に接触するか横切ったとき,保証は

満たされたとみなす。

9,4

グラフによらない比較

ただ一つの試験点しか得られず,これを保証点と比較しなければならない例外的な場合には,保証条件

に換算された測定動力

P

e,

o

は,一定の効率を仮定して,式

Co

e,

Co

,

Co

t,1,

,

Gu

,

Gu

t,1,

,

Gu

Co,

e,

P

W

q

W

q

P

m

V

m

V

=

を使用して,さらに保証値へ換算し,必要保証動力

P

e, Gu

と比較する。この方法が適用できるかどうかは,

一定効率の仮定が適切かどうかによって制限される。

10,

試験報告書

受取り試験の完了後,

試験の手順と結果とに関するすべての所要事項を記載した試験報告書を作成する。

試験報告書には,以下の項目を記載する。

a)

試験データ,試験運転場所,試験責任者及び他の参加者の氏名

b)

次の技術データ

圧縮機  注文者,設置場所及び用途,製造業者,型式及び製造番号,製造年,仕様要目,補機及

びその駆動装置並びにその他の機能(中間冷却,潤滑装置など)を示す簡単な技術的記述

駆動装置  一般に圧縮機の場合と同じ項目であるが,必要に応じ,仕様に関する特記事項。

c)

契約による保証の条件及び適用範囲

d)

試験手順,及び測定点の位置を示す試験装置の図,使用した計器の型式,並びにそれらの校正記録

e)

実施した試験の記録,主要な計測値の平均値及び測定時刻,可能な場合には,最大値及び最小値の記

録。運転記録,自動記録計の記録,ガス分析結果などの写し。

f)

試験中の特記事項

g)

最終結果に影響する平均不確かさを考慮して,結果の計算に使用した式。

h)

8,2

で使用した図や表を参照して,試験結果を規定条件に変換するために使用した方法の記述。選択し

た基準過程の明確な定義。

i)

実際の性能と保証値との比較。契約値に適合したか否かの結論。

試験報告書は,製造業者と顧客の代表者とが署名する。運転記録の原本は,受取り試験の責任者が保管

する。


56

B 8340 : 2000

附属書表 9  消費動力又は消費燃料の総不確かさ(

2

)

 

計算に使用する個々の不確かさ並びに該当する乗数(

1

)

非冷却圧縮機(8,2,3 参照)

冷却圧縮機(8,2,4,1 参照)

冷却圧縮機(8,2,4,2 参照)

動力の測定方法(

3

)

動力の測定方法(

3

)

動力の測定方法(

3

)

個々の

不確かさ

1 2 3 1 2 3 1 2

3

τ

Pe, Te

 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0

τ

Pin, Te

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

τ

Pf, Te

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

τ

qV, Te

  0 0 0 0 0 0 0 0

0

τ

F, Te

 0

0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

τ

N, Te

1 1 0 1 1 0

Co

,

1

1

2

ln

2

1

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

p

p

p

ξ

Co

,

1

1

2

ln

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

ξ

τ

p1, Te

(

)

Te

1

2

ln

1

1

p

p

τ

T1, Te

0 0 0 0 0 0

Co

,

1

1

2

ln

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

ξ

τ

Z1, Te

0 0 0 0 0 0

Co

,

1

1

2

ln

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

ξ

τ

p2,  Te

τ

R, Te

(

)

Te

1

2

ln

1

p

p

τ

x, Te

ζ

3

ζ

3

ζ

3

 0 0 0 0 0

0

τ

T1, II, Te

0 0 0 0 0 0

ζ

P

ζ

P

ζ

P

τ

Z1, II, Te

0 0 0 0 0 0

ζ

P

ζ

P

ζ

P

τ

T1, j, Te

 0  0  0

z

1

z

1

z

1

1

2

z

z

1

2

z

z

1

2

z

z

(

1

)

補正係数は,次の式による。

(

)

(

)

(

)

(

)

Te

Te

1

Te

1

2

Te

1

2

Te

Te

3

1

ln

1

1

1

κ

κ

κ

κ

ξ

=

p

p

p

p

Te

f,

Co

in,

Te

in,

Co

f,

Te

e,

4

P

P

P

P

P

=

ξ

Co

in,

Co

II,

in,

P

P

p

=

ξ

(

2

)  z

=中間冷却器によって区切られた段のグループ数。

(

3

)

動力の測定方法

方法 1:内部動力 P

in

及び機械損失 P

f

の測定による。

方法 2:駆動装置での測定による。 
方法 3:トルク 及び回転速度 の測定による。


57

B 8340 : 2000

附属書表 10  比消費動力,比消費燃料又は効率の総不確かさ(

2

)

 

計算に使用する個々の不確かさ及び該当する乗数(

1

)

非冷却圧縮機(8,2,3 参照)

冷却圧縮機(8,2,4,1 参照)

冷却圧縮機(8,2,4,2 参照)

動力の測定方法(

3

)

動力の測定方法(

3

)

動力の測定方法(

3

)

個々の

不確かさ

1 2 3 1 2 3 1 2

3

τ

Pe, Te

 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0

τ

Pin, Te

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

Co

e,

Co

in,

P

P

0 0

τ

Pf, Te

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

Co

e,

Co

f,

P

P

4

1

1

ξ

+

4

1

1

ξ

+

τ

F, Te

 0

0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

0 0

4

1

1

1

ξ

+

τ

qV, Te

  1 1 1 1 1 1 1 1

1

τ

N, Te

0 0 1 0 0 1

Co

,

1

1

2

ln

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

ξ

Co

,

1

1

2

ln

2

÷÷ø

ö

ççè

æ

p

p

p

ξ

τ

p1, Te

(

)

Te

1

2

ln

1

1

p

p

τ

T1, Te

τ

R, Te

1 1 1 1 1 1

Co

,

1

1

2

ln

1

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

p

p

p

ξ

τ

Z1, Te

0 0 0 0 0 0

Co

,

1

1

2

ln

1

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

p

p

p

ξ

τ

P2, Te

(

)

Te

1

2

ln

1

p

p

τ

x, Te

ζ

3

ζ

3

ζ

3

 0 0 0 0 0

0

τ

T1, II, Te

0 0 0 0 0 0

ζ

P

ζ

P

ζ

P

τ

Z1, II, Te

0 0 0    0 0

ζ

P

ζ

P

ζ

P

τ

T1, j, Te

 0  0  0

z

1

z

1

z

1

1

2

z

z

1

2

z

z

1

2

z

z

(

1

)

補正係数は,次の式による。

(

)

(

)

(

)

(

)

Te

Te

1

Te

1

2

Te

1

2

Te

Te

3

1

ln

1

1

1

κ

κ

κ

κ

ξ

=

p

p

p

p

Te

f,

Co

in,

Te

in,

Co

f,

Te

e,

4

P

P

P

P

P

=

ξ

Co

in,

Co

II,

in,

P

P

p

=

ξ

(

2

)  z

=中間冷却器によって区切られた段のグループ数。

(

3

)

動力の測定方法

方法 1:内部動力 P

in

及び機械損失 P

f

の測定による。

方法 2:駆動装置での測定による。

方法 3:トルク 及び回転速度 の測定による。


58

B 8340 : 2000

附属書図 3  試験曲線と単一保証点との比較

附属書図 4  保証曲線と単一試験点との比較


59

B 8340 : 2000

附属書 A(規定) 

ガス及び混合ガスの特性− 

圧縮係数及び誘導された圧縮係数に関する推奨 

A,1

一般

A,1,1

次に示す,ガス及び混合ガスの熱力学データに関する推奨は,この

附属書 に関連して使用する。

これらの推奨は排他的なものではなく,最新の情報を表すものと考えることが望ましい。継続してより

多くのデータが使用可能になりつつあり,特定の事例では,この

附属書 の使用者は,最新の公開情報を

参照することが望ましい。

A,1,2

問題となる特定のガス又は混合ガスについて確立した状態方程式(例,B,W,R,S。[5]参照)に関して

使用できる適切な係数が存在する場合は,それらを使用するものとする。

A,1,3

混合物の個別の成分について状態方程式に使用する適切な係数が存在するが,実際の混合物につい

ては適切な係数が存在しない混合ガスの場合は,混合物についての係数は使用される状態方程式に適切な

混合規則を用いて成分についての係数から作成できる。適切な混合規則を[6]に示す。

A,1,4

特定のガス又は混合ガスについても,また混合物の場合には成分ガスについても適切な係数が存在

しない場合は,ガスの性質は,換算温度及び換算圧力の概念に基づいて一般化した圧縮係数を用いて作成

できる。

[8]

に示した 2 変数グラフよりも,アセントリック係数([7]参照)の概念を用いた方法を使用する。

上記の方法で用いる圧縮係数 Z

(0)

及び Z

(1)

を得ることができる表及びグラフは,[9]

(1)

に示されている。等

温下での誘導された圧縮係数 Z

T

(0)

及び Z

T

(1)

と,等圧下での誘導された圧縮係数 Z

p

(0)

及び Z

p

(1)

は,[10]の第

26

章に示す方法で求められる。

ガスの状態が臨界状態に近い場合(すなわち,[9]のグラフで Z

(0)

として示した斜線部分)は[8]に示した

単純な方法では,この範囲で特に正確性に欠けるので,アセントリック係数を含む方法の使用が不可欠で

ある。

参考  文中に  [  ]  を付けて示してある数字は,附属書 の参考文献の番号を示している。

A,1,5

混合ガスの場合には,極性のあるガス,特に次のものを含む混合物の場合を除き,

−  水蒸気

−  アンモニア

−  硫化水素

−  分子構造のまったく異なる他のガスと混合されたハロゲン化炭化水素冷媒

混合物の擬似臨界状態の判定には,次のような単純な線形混合規則を使用できる。すなわち,

p

cr

Σ

r

i

p

cr

及び

T

cr

Σ

r

i

T

cr

ω

Σ

r

i

ω

i

ただし,次の条件が満たされる場合に限る。


60

B 8340 : 2000

2

min

Cr

max

Cr

<

T

T

そして,次のいずれか

(

)

(

)

min

Cr

max

Cr

min

Cr

max

Cr

M

v

M

v

p

p

又は

が近似的に 1 になる。ただし,T

cr max

T

cr min

P

cr max

P

cr min

υ

cr max

及び

υ

cr min

は,それぞれ混合物の成分の

臨界的性質の最大値及び最小値である。

A,2

熱力学データ及びより一般的なガスのいくつかについて使用される適切な状態方程式及び係数につい

ての推奨

これらの推奨は,排他的なものとも,必ずしも入手可能な最良のデータであるとも考えないことが望ま

しい。これらは主に圧縮機の製造業者と使用者との間での調査結果に基づくものである。

継続してより多くのデータが入手可能になりつつあり,この

附属書 の使用者は最新の公開情報を参照

することが推奨される。

A,2,1

空気

ここで使用するデータは,[11]及び[12]に示されたものである。

これらは多くの圧縮機の用途に適すると考えられる。ただし,特に極限温度及び極限圧力については,

より正確性が高いであろう最新のデータが存在する([13][14]及び[15]参照)

A,2,2

冷媒(ハロゲン化炭化水素)

データは,[16][17][18][19][20],及び[21]に掲載。

A,2,3

アンモニア

使用したデータは,[16]に表示されたものである。ただし,これらのデータは 50 年前のものであり,当

時公表された実験に基づくものである([22]を参照)

。従って,これらは,高圧,飽和状態付近,及び臨界

点付近では不正確である。

詳しいデータは,[12]に掲載。

最近の研究結果,特に Frank と Baehr とによるものを考慮した新しい状態方程式が,LHaar によって開

発され,[22]に代わって[23]で発表された。

A,2,4

炭化水素

使用したデータは,Edmister[24]及び Starling[5]が発表したものである。

飽和炭化水素について,Edmister のデータ,又は[25]に基づいたその他のデータを多くの圧縮機の用途

に満足の行くように考慮した。ただし,現在,National Bureau of Standards が新規データを作成中である([26]

参照)

不飽和炭化水素については状況はもっと複雑で,最近の実験に照らすと通常使用されるデータの多くは

不正確であることが知られている。

特にエチレンとプロピレンについては,より正確なデータを[5][27][28],及び[29]に挙げる。

状態方程式の使用が望ましい場合は,Benedict,Webb,及び Rubin による方程式[30],並びに Redlich 及

び Kwong によるもの[31],又はやや正確性は劣るが簡易な Beattie−Bridgeman[32]の方程式([24]及び[10]

参照)が使用できる。ただし,圧縮プロセスが混合相領域に入らない場合に限る。

飽和又は混合相状態に関わる場合は,

”拡張 B,W,R,S,”方程式の一つの使用が推奨される([5]参照)

。た

だし,これらの方程式に使用される多くの定数の値を判断するには,多くの回数の実験が必要である。


61

B 8340 : 2000

関係分野について,いくつかの方程式に由来する値を上記の推奨データと比較することが望ましい。

A,2,5

二酸化炭素

[33]

参照。

A,2,6

ヘリウム

[34]

参照。

A,3

炭化水素ガスの圧縮係数及び等エントロピー係数

A,3,1

炭化水素ガスの圧縮係数

炭化水素ガスの圧縮係数 の予測には,次の方程式が使用できる。

Z

Z

(0)

ω

Z

(1)

ここに,

Z

(0)

単一成分の流体についての圧縮係数で,

附属書表 A,1 で T

r

及び P

r

の機能として表されたもの。

Z

(1)

分子の偏心の程度についての修正項で,

附属書表 A,2 で T

r

及び P

r

の機能として表されたもの。

[6]

附属書表 3,1 及び 3,2 参照)。

ω

は,アセントリック係数で,次のように定義される。

ω

=−(logp

r, sat

+1)

ここに,

7

.

0

Cr

sat

sat

r,

=

=

T

T

T

又は,より簡易的には,

(

)

1

1

lg

7

3

sat

Cr

Cr

ú

û

ù

ê

ë

é

=

T

T

p

ω

ここに,  P

Cr

大気中の臨界圧力(1 気圧=760mmHg=1,013bar)

T

cr

ケルビンで表した臨界温度

T

sat

ケルビンで表した沸点

P

sat

温度 T

sat

=0,7×T

r

のときの飽和圧力

Cr

sat

sat

r,

p

p

p

=

A,3,2

誘導された圧縮係数

附属書図 A,1 及び A,2 参照)

誘導された圧縮係数 Z

T

及び Z

p

は,次の方程式によって求める。

Z

T

Z

T

(0)

ω

Z

T

(1)

及び

Z

P

Z

P

(0)

ω

Z

P

(1)

ここに,  Z

T

(0)

,Z

T

(1)

,Z

P

(0)

及び Z

P

(1)

の値は,

附属書図 A,1 及び A,2 で得られる([10]

参照)

Edmister

の誘導された圧縮係数とシュルツ係数 及び との相互関係は,次の式によって求める。

1

T

=

Z

Z

X

Z

Z

Y

p

=

A,3,3

等エントロピー指数


62

B 8340 : 2000

実在ガスの等エントロピー指数

κ

は,完全ガスを前提とした C

p

/C

V

の値とは異なる。実在ガスの比熱と等

エントロピー指数の計算には,圧力の影響を考慮する。

実在ガスの等エントロピー指数の定義を

附属書表 に示す。

附属書表 A,1  圧縮係数 Z

(0)

の値

Z

(0)

T

r

r

=0,010

r

=0,050

r

=0,100

r

=0,200

p

r

=0400

r

=0,600

r

=0,800

0,30  0,0029 0,0145 0,0290 0,0579 0,1158 0,1737 0,2315

0,35  0,0026 0,0130 0,0261 0,0522 0,1043 0,1564 0,2084

0,40  0,0024 0,0119 0,0239 0,0477 0,0953 0,1429 0,1904

0,45  0,0022 0,0110 0,0221 0,0442 0,0882 0,1322 0,1762

0,50  0,0021 0,0103 0,0207 0,0413 0,0825 0,1236 0,1647

0,55  0,9804 0,0098 0,0195 0,0390 0,0778 0,1166 0,1553

0,60  0,9849 0,0093 0,0186 0,0371 0,0741 0,1109 0,1476

0,65  0,9881 0,9377 0,0178 0,0356 0,0710 0,1063 0,1415

0,70  0,9904 0,9504 0,8958 0,0344 0,0687 0,1027 0,1366

0,75  0,9922 0,9598 0,9165 0,0336 0,0670 0,1001 0,1330

0,80  0,9935 0,9669 0,9319 0,8539 0,0661 0,0985 0,1307

0,85  0,9946 0,9725 0,9436 0,8810 0,0661 0,0983 0,1301

0,90  0,9954 0,9768 0,9528 0,9015 0,7800 0,1006 0,1321

0,93  0,9959 0,9790 0,9573 0,9115 0,8059 0,6635 0,1359

0,95  0,9961 0,9803 0,9600 0,9174 0,8206 0,6967 0,1410

0,97  0,9963 0,9815 0,9625 0,9227 0,8338 0,7240 0,5580

0,98  0,9965 0,9821 0,9637 0,9253 0,8398 0,7360 0,5887

0,99  0,9966 0,9826 0,9648 0,9277 0,8455 0,7471 0,6138

1,00  0,9967 0,9832 0,9659 0,9300 0,8509 0,7574 0,6353

1,01  0,9968 0,9837 0,9669 0,9322 0,8561 0,7671 0,6542

1,02  0,9969 0,9842 0,9679 0,9343 0,8610 0,7761 0,6710

1,05  0,9971 0,9855 0,9707 0,9401 0,8743 0,8002 0,7130

1,10  0,9975 0,9874 0,9747 0,9485 0,8930 0,8323 0,7649

1,15  0,9978 0,9891 0,9780 0,9554 0,9081 0,8576 0,8032

1,20  0,9981 0,9904 0,9808 0,9611 0,9205 0,8779 0,8330

1,30  0,9985 0,9926 0,9852 0,9702 0,9396 0,9083 0,8764

1,40  0,9988 0,9942 0,9884 0,9768 0,9534 0,9298 0,9062

1,50  0,9991 0,9954 0,9909 0,9818 0,9636 0,9456 0,9278

1,60  0,9993 0,9964 0,9928 0,9856 0,9714 0,9575 0,9439

1,70  0,9994 0,9971 0,9943 0,9886 0,9775 0,9667 0,9563

1,80  0,9995 0,9977 0,9955 0,9910 0,9823 0,9739 0,9659

1,90  0,9996 0,9982 0,9964 0,9929 0,9861 0,9796 0,9735

2,00  0,9997 0,9986 0,9972 0,9944 0,9892 0,9842 0,9796

2,20  0,9998 0,9992 0,9983 0,9967 0,9937 0,9910 0,9886

2,40  0,9999 0,9996 0,9991 0,9983 0,9969 0,9957 0,9948

2,60  1,0000 0,9998 0,9997 0,9994 0,9991 0,9990 0,9990

2,80  1,0000 1,0000 1,0001 1,0002 1,0007 1,0013 1,0021


63

B 8340 : 2000

3,00  1,0000 1,0002 1,0004 1,0008 1,0018 1,0030 1,0043

3,50  1,0001 1,0004 1,0008 1,0017 1,0035 1,0055 1,0075

4,00  1,0001 1,0005 1,0010 1,0021 1,0043 1,0066 1,0090

附属書表 A,1  圧縮係数 Z

(0)

の値(続き)

 

Z

(0)

T

r

r

=1,000

r

=1,200

r

=1,500

r

=2,000

r

=3,000

r

=5,000

r

=7,000

r

=10,000

 0,30  0,2892 0,3470 0,4335 0,5775 0,8648 1,4366 2,0048 2,8507

 0,35  0,2604 0,3123 0,3901 0,5195 0,7775 1,2902 1,7987 2,5539

 0,40  0,2379 0,2853 0,3563 0,4744 0,7095 1,1758 1,6373 2,3211

 0,45  0,2200 0,2638 0,3294 0,4384 0,6551 1,0841 1,5077 2,1338

 0,50  0,2056 0,2465 0,3077 0,4092 0,6110 1,0094 1,4017 1,9801

 0,55  0,1939 0,2323 0,2899 0,3853 0,5747 0,9475 1,3137 1,8520

 0,60  0,1842 0,2207 0,2753 0,3657 0,5446 0,8959 1,2398 1,7440

 0,65  0,1765 0,2113 0,2634 0,3495 0,5197 0,8526 1,1773 1,6519

 0,70  0,1703 0,2038 0,2538 0,3364 0,4991 0,8161 1,1241 1,5729

 0,75  0,1656 0,1981 0,2464 0,3260 0,4823 0,7854 1,0787 1,5047

 0,80  0,1626 0,1942 0,2411 0,3182 0,4690 0,7598 1,0400 1,4456

 0,85  0,1614 0,1924 0,2382 0,3132 0,4591 0,7388 1,0071 1,3943

 0,90  0,1630 0,1935 0,2383 0,3114 0,4527 0,7220 0,9793 1,3496

 0,93  0,1664 0,1963 0,2405 0,3122 0,4507 0,7138 0,9648 1,3257

 0,95  0,1705 0,1998 0,2432 0,3138 0,4501 0,7092 0,9561 1,3108

 0,97  0,1779 0,2055 0,2474 0,3164 0,4504 0,7052 0,9480 1,2988

 0,98  0,1844 0,2097 0,2503 0,3182 0,4508 0,7035 0,9442 1,2901

 0,99  0,1959 0,2154 0,2538 0,3204 0,4514 0,7018 0,9406 1,2835

 1,00  0,2901 0,2237 0,2583 0,3229 0,4522 0,7004 0,9372 1,2772

 1,01  0,4648 0,2370 0,2640 0,3260 0,4533 0,6991 0,9339 1,2710

 1,02  0,5146 0,2629 0,2715 0,3297 0,4547 0,6980 0,9307 1,2650

 1,05  0,6026 0,4437 0,3131 0,3452 0,4604 0,6956 0,9222 1,2481

 1,10  0,6880 0,5984 0,4580 0,3953 0,4770 0,6950 0,9110 1,2232

 1,15  0,7443 0,6803 0,5798 0,4760 0,5042 0,6987 0,9033  1,202

 1,20  0,7858 0,7363 0,6605 0,5605 0,5425 0,7069 0,8990 1,1844

 1,30  0,8438 0,8111 0,7524 0,6908 0,6344 0,7358 0,8998 1,1580

 1,40  0,8827 0,8595 0,8256 0,7753 0,7202 0,7761 0,9112 1,1419

 1,50  0,9103 0,8933 0,8689 0,8328 0,7887 0,8200 0,9297 1,1339

 1,60  0,9308 0,9180 0,9000 0,8738 0,8410 0,8617 0,9518 1,1320

 1,70  0,9463 0,9367 0,9234 0,9043 0,8809 0,8984 0,9745 1,1343

 1,80  0,9583 0,9511 0,9413 0,9275 0,9118 0,9297 0,9961 1,1391

 1,90  0,9678 0,9624 0,9552 0,9456 0,9359 0,9557 1,0157 1,1452

 2,00  0,9754 0,9715 0,9664 0,9599 0,9550 0,9772 1,0328 1,1516

 2,20  0,9865 0,9847 0,9826 0,9806 0,9827 1,0094 1,0600 1,1635

 2,40  0,9941 0,9936 0,9935 0,9945 1,0011 1,0313 1,0793 1,1728

 2,60  0,9993 0,9998 1,0010 1,0040 1,0137 1,0463 1,0926 1,1792

 2,80  1,0031 1,0042 1,0063 1,0106 1,0223 1,0565 1,1016 1,1830

 3,00  1,0057 1,0074 1,0101 1,0153 1,0284 1,0635 1,1075 1,1848


64

B 8340 : 2000

 3,50  1,0097 1,0120 1,0156 1,0221 1,0368 1,0723 1,1138 1,1834

 4,00  1,0115 1,0140 1,0179 1,0249 1,0401 1,0747 1,1136 1,1773


65

B 8340 : 2000

附属書表 A,2  修正項 Z

(1)

の値

Z

(1)

T

r

r

=0,010

r

=0,050

r

=0,100

r

=0,200

r

=0400

r

=0,600

r

=0,800

0,30

−0,0008

−0,0040

−0,0081

−0,0161

−0,0323

−0,0484

−0,0645

0,35

−0,0009

−0,0046

−0,0093

−0,0185

−0,0370

−0,0554

−0,0738

0,40

−0,0010

−0,0048

−0,0095

−0,0190

−0,0380

−0,0570

−0,0758

0,45

−0,0009

−0,0047

−0,0094

−0,0187

−0,0374

−0,0560

−0,0745

0,50

−0,0009

−0,0045

−0,0090

−0,0181

−0,0360

−0,0539

−0,0716

0,55

−0,0314

−0,0043

−0,0086

−0,0172

−0,0343

−0,0513

−0,0682

0,60

−0,0205

−0,0041

−0,0082

−0,0164

−0,0326

−0,0487

−0,0646

0,65

−0,0137

−0,0772

−0,0078

−0,0156

−0,0309

−0,0461

−0,0611

0,70

−0,0093

−0,0507

−0,1161

−0,0148

−0,0294

−0,0438

−0,0579

0,75

−0,0064

−0,0339

−0,0744

−0,0143

−0,0282

−0,0417

−0,0550

0,80

−0,0044

−0,0228

−0,0487

−0,1160

−0,0272

−0,0401

−0,0526

0,85

−0,0029

−0,0152

−0,0319

−0,0715

−0,0268

−0,0391

−0,0509

0,90

−0,0019

−0,0099

−0,0205

−0,0442

−0,1118

−0,0396

−0,0503

0,93

−0,0015

−0,0075

−0,0154

−0,0326

−0,0763

−0,1562

−0,0514

0,95

−0,0012

−0,0062

−0,0126

−0,0262

−0,0589

−0,1110

−0,0540

0,97

−0,0010

−0,0050

−0,0101

−0,0208

−0,0450

−0,0770

−0,1647

0,98

−0,0009

−0,0044

−0,0090

−0,0184

−0,0390

−0,0641

−0,1100

0,99

−0,0008

−0,0039

−0,0079

−0,0161

−0,0335

−0,0531

−0,0796

1,00

−0,0007

−0,0034

−0,0069

−0,0140

−0,0285

−0,0435

−0,0588

1,01

−0,0006

−0,0030

−0,0060

−0,0120

−0,0240

−0,0351

−0,0429

1,02

−0,0005

−0,0026

−0,0051

−0,0102

−0,0198

−0,0277

−0,0303

1,05

−0,0003

−0,0015

−0,0029

−0,0054

−0,0092

−0,0097

−0,0032

1,10

−0,0000

0,0000 0,0001 0,0007 0,0038 0,0106 0,0236

1,15

0,0002 0,0011 0,0023 0,0052 0,0127 0,0237 0,0396

1,20

0,0004 0,0019 0,0039 0,0084 0,0190 0,0326 0,0499

1,30

0,0006 0,0030 0,0061 0,0125 0,0267 0,0429 0,0612

1,40

0,0007 0,0036 0,0072 0,0147 0,0306 0,0477 0,0661

1,50

0,0008 0,0039 0,0078 0,0158 0,0323 0,0497 0,0677

1,60

0,0008 0,0040 0,0080 0,0162 0,0330 0,0501 0,0677

1,70

0,0008 0,0040 0,0081 0,0163 0,0329 0,0497 0,0667

1,80

0,0008 0,0040 0,0081 0,0162 0,0325 0,0488 0,0652

1,90

0,0008 0,0040 0,0079 0,0159 0,0318 0,0477 0,0635

2,00

0,0008 0,0039 0,0078 0,0155 0,0310 0,0464 0,0617

2,20

0,0007 0,0037 0,0074 0,0147 0,0293 0,0437 0,0579

2,40

0,0007 0,0035 0,0070 0,0139 0,0276 0,0411 0,0544

2,60

0,0007 0,0033 0,0066 0,0131 0,0260 0,0387 0,0512

2,80

0,0006 0,0031 0,0062 0,0124 0,0245 0,0365 0,0483

3,00

0,0006 0,0029 0,0059 0,0117 0,0232 0,0345 0,0456

3,50

0,0005 0,0026 0,0052 0,0103 0,0204 0,0303 0,0401

4,00

0,0005 0,0023 0,0046 0,0091 0,0182 0,0270 0,0357


66

B 8340 : 2000

附属書表 A,2  修正項 Z

(1)

の値(続き)

 

Z

(1)

T

r

r

=1,000

r

=1,200

r

=1,500

r

=2,000

r

=3,000

r

=5,000

r

=7,000

r

=10,000

 0,30

−0,0806

−0,0966

−0,1207

−0,1608

−0,2407

−0,3996

−0,5572

−0,7915

 0,35

−0,0921

−01105

−0,1379

−0,1834

−0,2738

−0,4523

−0,6279

−0,8863

 0,40

−0,0946

−0,1134

−0,1414

−0,1879

−0,2799

−0,4603

−0,6365

−0,8936

 0,45

−0,0929

−0,1113

−0,1387

−0,1840

−0,2734

−0,4475

−0,6162

−0,8606

 0,50

−0,0893 _0,1069  −0,1330

−0,1762

−0,2611

−0,4253

−0,5831

−0,8099

 0,55

−0,0849

−0,1015

−0,1263

−0,1669

−0,2465

−0,3991

−0,5446

−0,7521

 0,60

−0,0803

−0,0960

−0,1192

−0,1572

−0,2312

−0,3718

−0,5047

−0,6928

 0,65

−0,0759

−0,0906

−0,1122

−0,1476

−0,2160

−0,3447

−0,4653

−0,6346

 0,70

−0,0718

−0,0855

−0,1057

−0,1385

−0,2013

−0,3184

−0,4270

−0,5785

 0,75

−0,0681

−0,0808

−0,0996

−0,1298

−0,1872

−0,2929

−0,3901

−0,5250

 0,80

−0,0648

−0,0767

−0,0940

−0,1217

−0,1736

−0,2682

−0,3545

−0,4740

 0,85

−0,0622

−0,0731

−0,0888

−0,1138

−0,1602

−0,2439

−0,3201

−0,4254

 0,90

−0,0604

−0,0701

−0,0840

−0,1059

−0,1463

−0,2195

−0,2862

−0,3788

 0,93

−0,0602

−0,0687

−0,0810

−0,1007

−0,1374

−0,2045

−0,2661

−0,3516

 0,95

−0,0607

−0,0678

−0,0788

−0,0967

−0,1310

−0,1943

−0,2526

−0,3339

 0,97

−0,0623

−0,0669

−0,0759

−0,0921

−0,1240

−0,1837

−0,2391

−0,3163

 0,98

−0,0641

−0,0661

−0,0740

−0,0893

−0,1202

−0,1783

−0,2322

−0,3075

 0,99

−0,0680

−0,0646

−0,0715

−0,0861

−0,1162

−0,1728

−0,2254

−0,2989

 1,00

−0,0879

−0,0609

−0,0678

−0,0824

−0,1118

−0,1672

−0,2185

−0,2902

 1,01

−0,0223

−0,0473

−0,0621

−0,0778

−0,1072

−0,1615

−0,2116

−0,2816

 1,02

−0,0062 0,0227

−0,0524

−0,0722

−0,1021

−0,1556

−0,2047

−0,2731

 1,05

0,0220 0,1059 0,0451

−0,0432

−0,0838

−0,1370

−0,1835

−0,2476

 1,10

0,0476 0,0897 0,1630 0,0698

−0,0373

−0,1021

−0,1469

−0,2056

 1,15

0,0625 0,0943 0,1548 0,1667 0,0332

−0,0611

−0,1084

−0,1642

 1,20

0,0719 0,0991 0,1477 0,1990 0,1095

−0,0141

−0,0678

−0,1231

 1,30

0,0819 0,1048 0,1420 0,1991 0,2079 0,0875 0,0176

−0,0423

 1,40

0,0857 0,1063 0,1383 0,1894 0,2397 0,1737 0,1008 0,0350

 1,50

0,0864 0,1055 0,1345 0,1806 0,2433 0,2309 0,1717 0,1058

 1,60

0,0855 0,1035 0,1303 0,1729 0,2381 0,2631 0,2255 0,1673

 1,70

0,0838 0,1008 0,1259 0,1658 0,2305 0,2788 0,2628 0,2179

 1,80

0,0816 0,0978 0,1216 0,1593 0,2224 0,2846 0,2871 0,2576

 1,90

0,0792 0,0947 0,1173 0,1532 0,2144 0,2848 0,3017 0,2876

 2,00

0,0767 0,0916 0,1133 0,1476 0,2069 0,2819 0,3097 0,3096

 2,20

0,0719 0,0857 0,1057 0,1374 0,1932 0,2720 0,3135 0,3355

 2,40

0,0675 0,0803 0,0989 0,1285 0,1812 0,2602 0,3089 0,3459

 2,60

0,0634 0,0754 0,0929 0,1207 0,1706 0,2484 0,3009 0,3475

 2,80

0,0598 0,0711 0,0876 0,1138 0,1613 0,2372 0,2915 0,3443

 3,00

0,0565 0,0672 0,0828 0,1076 0,1529 0,2268 0,2817 0,3385

 3,50

0,0497 0,0591 0,0728 0,0949 0,1356 0,2042 0,2584 0,3194

 4,00

0,0443 0,0527 0,0651 0,0849 0,1219 0,1857 0,2378 0,2994


67

B 8340 : 2000

附属書図 A,1a)  P

r

の関数としての Z

T

(0)

の値 


68

B 8340 : 2000

附属書図 A,1b)  T

r

の関数としての Z

T

(1)

の値 


69

B 8340 : 2000

附属書図 A,2a)  P

r

の関数としての Z

P

(0)

の値 


70

B 8340

: 20

00

附属書図 A,2b)  T

r

の関数としての Z

P

(1)

の値 


71

B 8340 : 2000

A,4

完全ガスとみなされる混合ガス及び蒸気混合ガスの特性

A,4,1

混合ガス

A,4,1,1

成分比は次の式によって求める。

qm

q

V

V

m

i

m

i

i

,

i

ρ

ρ

Σ

m

i

=1

A,4,1,2

モル比は次の式によって求める。

mole

mole

Σ

=

i

i

Y

A,4,1,3

成分の体積比は次の式によって求める。

V

i

V

i

i

q

q

V

V

r

,

=

=

Σ

r

i

=1

備考  完全ガスの混合については,r

i

はモル比を表す。

A,4,1,4

成分の分圧 p

i

は次の式によって求める。

Σ

p

i

p

A,4,1,5

混合物の平均分子量は次のように決定する。

i

i

i

i

i

i

M

p

p

M

m

M

r

M

Σ

=

Σ

=

Σ

=

1

M

A,4,1,6

混合物の平均ガス定数は次のように決定する。

i

i

R

r

M

R

R

Σ

=

=

1

mol

M

A,4,1,7

次の式が成り立つ。

i

i

i

i

M

r

M

r

m

Σ

=

i

i

i

i

i

i

M

m

M

m

r

Σ

=

p

i

r

i

p

A,4,1,8

混合物の平均モル比熱は次のように決定する。

c

PM

Σ

r

i

c

Pi

c

VM

Σ

r

i

c

Vi

A,4,1,9

混合物の平均比熱は次のように決定する。

C

p

Σ

m

i

C

pi

Cv

C

p

R

A,4,1,10

平均等エントロピー指数は次のように決定する。


72

B 8340 : 2000

(

)

[

]

þ

ý

ü

î

í

ì

Σ

=

Σ

Σ

=

1

1

1

1

M

i

i

i

Vi

i

pi

i

m

c

m

c

m

κ

κ

κ

A,4,2

蒸気を含む混合ガス

A,4,2,1

蒸気含有率は,次の値の一つによって定義される。

A,4,2,1,1

混合物の温度での蒸気分圧と飽和圧力との比である相対湿度

φ

は,次の式によって求める。

1

sat

V

<

=

p

p

ϕ

ϕ

>1

の場合に,凝縮が生じる。

A,4,2,1,2

乾燥ガスの質量に対する蒸気の質量である絶対湿度

χ

は,次の式によって求める。

sat

sat

V

G

V

V

V

G

V

G

p

p

p

R

R

p

p

p

R

R

V

q

V

q

V

V

ϕ

ϕ

χ

×

=

×

=

=

湿り空気の場合には,次のようになる。

sat

sat

1

622

.

0

p

p

p

ϕ

ϕ

χ

=

A,4,2,1,3

蒸気の質量比 m

v

は,次の式によって求める。

χ

χ

+

=

+

=

=

1

G

V

G

V

V

V

q

V

q

V

q

V

q

V

q

m

V

V

V

V

V

A,4,2,1,4

蒸気の体積比 r

v

は,次の式によって求める。

p

p

p

p

R

R

m

R

q

R

m

q

r

m

m

sat

V

V

V

V

V

V

ϕ

=

=

=

=

A,4,2,2

混合物の平均分子量 M

M

は,次のように決定する。

(

)

(

)

G

V

sat

G

V

G

V

V

M

1

M

M

p

p

M

r

M

r

M

M

+

=

+

=

ϕ

A,4,2,3

混合物の平均ガス定数 R

M

は,次のように決定する。

(

)

ú

û

ù

ê

ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

+

=

+

=

1

1

1

1

G

V

G

G

V

V

V

M

R

R

R

R

m

R

m

R

χ

χ

特に湿り空気の場合には,

÷÷ø

ö

ççè

æ

+

+

=

χ

χ

1

5

607

.

0

1

G

M

R

R

A,4,2,4

平均モル比熱は,A,4,1,8 によって決定する。

A,4,2,5

平均等エントロピー指数は,A,4,1,10 に示したように決定する。

A,4,2,6

蒸気混合ガスの粘度は,

附属書 に示す方法を用いて,混合ガスの場合と同じ方法で決定する。

A,4,2,7

蒸気混合ガスの体積流量は,契約仕様書によって,A,4,2,7,1 及び A,4,2,7,2 によって異なる 2 つの

方法で定義できる。

A,4,2,7,1

圧縮機の実際の流量の測定によって直接に生じる蒸気混合ガスの流れ q

v

として定義する。

A,4,2,7,2

乾燥ガスの流量 q

VG

として定義する。

A,4,2,7,3

これら二つの流量は,次の関係で表せる。

sat

V

1

p

p

p

q

r

q

q

VG

VG

V

ϕ

×

=

=


73

B 8340 : 2000

A,4,2,8

中間冷却器の中で分離される凝縮流量は,次のように計算できる。

圧縮機の第 I 段と第 II 段の間とで,ガスが中間冷却器出口での相対湿度が 1 を超えた場合には,質量流

量 q

mCd

はこの位置で抽出できる。

この場合には,凝縮の抽出後,蒸気混合ガスは飽和したままとする,すなわち

ϕ

=1 であると仮定する。

凝縮流量は,次のように決定する。

q

mCd

q

mV, I

q

mV, II

q

mG

 (

χ

I

χ

sat,II

)

ここに,

q

mG

乾燥ガスの平均流量

χ

Ι

A,4,2,1,2

に従って決定される中間冷却器入口での絶対湿度

χ

sat,II

中間冷却器出口での飽和混合物の絶対湿度


74

B 8340 : 2000

附属書 B(規定)  ガス及び混合ガスの粘度

B,1

粘度

B,1,1

大気圧又は大気圧に近い圧力での粘度

B,1,1,1

純粋物質

情報は[35][36],及び[37]による。

純粋物質の粘度を大気圧又は大気圧に近い圧力で評価する場合には,次の三つの方法がある。

a)

 Chapman

−Enskog の理論

b)

対応状態の法則

c)

 VDI

−W a

&

&

rmeatlas

B,1,1,1,1

  Chapman

Enskog 理論

一般規則として,パスカル秒で表した粘度

µ

を導く式は,次による。

V

2

3

10

693

26

×

=

σ

µ

MT

ここに,

M

モル質量,単位はグラム

T

温度,単位はケルビン

σ

衝突直径,単位はオングストローム

V

衝突の換算積分

上記の方程式で

σ

及び

v

は存在する 2 分子の相互作用のポテンシャルに依存する。

Lennard

−Jones によって得られた非極性物質についてのポテンシャルの表現,及び Stockmayer によって

得られた極性物質についてのポテンシャルの表現を,

σ

及び

V

の量的評価のために採用する。

これらの量は,経験的に決定することもできる。

これらの量の数値は,例えば参考文献[6]又は[38]に示されている。

これらの文献に示されない場合は,非極性物質については参考文献[39]の式を使用して対応する値を計

算することを推奨する。

ω

σ

087

.

0

1

355

.

2

3

1

cr

cr

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

T

p

ω

ε

3

169

.

0

5

791

.

0

cr

+

=

kT

ここに,

k

ボルツマン定数  (k=1,3805×10

7

J/K)

ε

位置エネルギー最小時の深さ

σ

衝突直径,単位はオングストローム

ω

アセントリック係数

極性ガスの場合は,参考文献[40]を用いて計算ができる。

σ

及び

ε

cr

kT

T

=

が与えられない物質の場合は,次の方程式の使用を推奨する(参考文献[41]参照)

3

1

2

b

3

.

1

1

585

.

1

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

=

δ

σ

V

(

)

b

2

3

.

1

1

18

.

1

T

k

δ

ε

+

=

b

b

2

p

3

10

94

.

1

T

V

µ

δ

×

=


75

B 8340 : 2000

ここに,添字

b

は,沸点での状態を示し,

µ

p

の単位はデバイ(

1

)

で示され,V

b

はモルグラム当たりの立方

センチメートル (cm

3

)

で示される。

B,1,1,1,2

対応状態法

非極性物質の場合には,次の関係が成り立つ(参考文献[43]参照)

µζ

=4,610T

r

0,618

−2,04e−

0,449

T

r

+1,94e−

4,058

T

r

+0,1

ここに,

ζ

T

cr

1/6

M

1/2

P

Cr

2/3

かつ,P

Cr

は,気圧(

2

)

最も正確な方法は,すでに定義した衝突の換算積分を用いた Chapman-Enskog 理論の適用である。

水素結合の有無にかかわらず,極性物質の場合には細心の注意が必要である。

B,1,1,1,3

  VDI

a

&

&

rmeatlas

参考文献[37]参照。

B,1,1,2

混合ガス

n

を成分とする混合ガスについて,二次効果を無視した場合には,ガスの分子運動論によって次の式が

求められる。

(

)

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

+

=

å

å

=

=

n

j

j

i

ij

n

i

i

y

y

1

1

1

m

1

φ

µ

µ

ここに,

µ

i

純粋ガスの粘度

µ

m

混合ガスの粘度

y

i

及び y

i

モル分率

(

) (

)

[

]

(

)

[

]

2

1

2

4

1

2

1

1

2

2

1

j

i

j

i

j

i

ij

M

M

M

M

+

+

=

µ

µ

φ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

j

i

i

j

ij

ji

M

M

µ

µ

φ

φ

備考

φ

ij

及び

φ

ji

のさまざまな評価方法の中では,現在のところ,極性化合物の場合でも参考文献[44]

に示したものが推奨される。ただし M

i

が M

j

より極めて大きく,かつ

µ

i

µ

j

より非常に大きい

場合には,通常 2%以下である誤差が非常に大きくなることがある。

水素又はヘリウムが体積比で 35%を超えて存在する場合には,参考文献[45]に示すより複雑であるがよ

り正確な Reichenberg 法を検討するとよい。

図 B,1 及び B,2 に示す図は,混合ガスの粘度の決定に使用できる。これらの図は Bromley 及び Wilke の

方法に基づいている。

B,1,2

高圧下での粘度

B,1,2,1

純粋物質

圧力効果を表した図を参考文献[46]に示す。

                                                       

(

1

)

  1 debye=10

18

 (dyn

・cm

4

)

1/2

            =10

25

 (10N

・m

4

)

1/2

            =3.162×10

25

 (N

・m

4

)

1/2

(

2

)

  1atm=101 325 Pa


76

B 8340 : 2000

圧力又は温度の低下に対して,ガスが”希薄”か濃厚かを判定できる(

附属書図 B,3 参照)。境界は,必

要な修正が 1%を超えないところである。対応状態法に関しては,参考文献[47]のグラフ,[48]又は[49]

グラフ若しくは[50]に由来する次の式のいずれかが使用できる。

(

)

(

)

1

r

r

5

1

r

0

1

45

.

0

1

1

+

+

+

=

D

Cp

Bp

Ap

q

µ

µ

ここに,

( )

2

cr

cr

2

p

668

T

p

q

µ

=

3

r

2

r

1

exp

α

α

α

=

T

T

A

(

)

2

r

1

β

β

=

T

A

B

3

r

2

r

1

exp

γ

γ

γ

=

T

T

C

3

r

2

r

1

exp

δ

δ

δ

=

T

T

D

及び

α

1

=1,9824×10

3

α

2

=5,2683

α

3

=0,5767

β

1

=1,6552

β

2

=1,2760

γ

1

=0,1319

γ

2

=3,7035

γ

3

=79,8678

δ

1

=2,9496

δ

2

=2,9190

δ

3

=16,6169

上記の式で,

µ

p

の単位はデバイ,P

Cr

は気圧,及び T

Cr

はケルビンであり,誤差は 10%未満である。

参考文献[51]で推奨した換算粘度が使用できる。これによって,

µζ

=7,7 となる。

結果はただちに得られるであろうが,残念ながら概数である。

最新のデータの中で,参考文献[37]及び[52]に掲載したものについて説明する。


77

B 8340 : 2000

附属書図 B,1  混合ガスの粘度決定のための図

附属書図 B,2  混合ガスの粘度決定のための図


78

B 8340 : 2000

附属書図 B,3  圧力効果を示す図(参考文献[46]参照)

B,1,2,2

混合ガス

正確性には疑問があるが,推奨される頻度が最も高いのは Dean 及び Stiel の方法である。

(

µ

m

µ

0

m

=1,08[exp(1,439

ρ

rm

)

−exp(1,111

ρ

rm

1,858

)])

ここに,

µ

m

高圧下での混合ガスの粘度,単位はマイクロポアズ

µ

0

m

低圧下での混合ガスの粘度,単位はマイクロポアズ(

1

)

ρ

rm

混合ガスの擬似換算密度

ρ

rm

ρ

m

/

ρ

crm

ここに,

ρ

m

混合ガスの密度,単位は立方センチメートル当たりグラム
モル

ρ

crm

混合ガスの擬似臨界密度,単位は立方センチメートル当た
りグラムモル

(

ρ

crm

p

crm

/Z

crm

RT

crm

)

3

2

crm

2

1

m

6

1

crm

m

=

p

M

T

ξ

Prausnitz

及び Gunn の修正規則に従って行われる混合ガスの擬似臨界変数の計算,すなわち,

                                                       

(

1

)

  1μP=10

7

Pa

・s


79

B 8340 : 2000

T

crm

cri

i

i

T

y

å

T

cri

Z

crm

å

i

yi

T

cri

V

crm

å

i

yi

T

cri

crm

crm

crm

crm

V

RT

Z

p

=

このうち,

ρ

crm

及び

ξ

m

が計算できる。

モル質量が小さい非極性混合ガスの場合には,正確性は 5%以内である。

モル質量が大きい非極性混合ガス又は極性混合ガスの場合には,

Dean

及び Stiel の方法が使用できるが,

確度は低下する。

別の一般的な方法を参考文献[37]に示す。

B,2

動粘度

純粋物質又は混合ガスの動粘度は,次の式を用いて決定する。

ρ

µ

ν

ここに,

µ

粘度

ZRT

p

ρ


80

B 8340 : 2000

附属書 C(規定)  非 SI 単位から SI 単位への換算係数

番号

非 S1 単位の名称,記号 S1 単位の

記号

換算係数

inch,in (

”)

mm

25,4

(exact)

foot,ft m

0,3048

(exact)

C,1

長さ

yard,yd m

0,9144

(exact)

C,2

速度

foot per minute,ft/min

m/s

0,00508

(exact)

square inch,in

2

 cm

2

 6,4516

(exact)

square foot,ft

2

m

2

 0,09290306

(exact)

C,3

面積

square yard,yd

2

m

2

 0,836127

cubic inch,in

3

 ml

16,387064

(exact)

cubic foot,ft

3

 dm

3

 28,3168

cubic yard,yd

3

m

3

 0,764555

gallon,gal (UK)

dm

3

 4,54609

C,4

体積

gallon,gal (US)

dm

3

 3,78541

C,5

比体積

cubic foot per pound,ft

3

/lb m

3

/kg 0,062428

C,6

流量

cubic foot per minute,ft

3

/min l/s

0,47195

grain,gr mg

64,79891

(exact)

ounce,oz g

28,3495

Pound,lb kg

0,45359237

(exact)

slug kg

14,5939

hundredweight,cwt (UK)

kg

50,8023

ton (UK)

kg

1016,05

C,7

質量

ton (US)

kg

907,185

C,8

密度 Poundpercubicfoot,lb/ft

3

 kg/m

3

 16,0185

kilogram-force,kgf N

9,80665

(exact)

Pound-force, lbf

N

4,44822

C,9

st

e

`

hene,st N

10

3

 (exact)

bar Pa

10

5

 (exact)

kilogram-force per square metre,kgf/m

2

 Pa

9,80665

(exact)

Torr (mmHg 0

℃) Pa

1,33322

×10

2

pi

e

`

eze,pz Pa

10

3

 (exact)

Pound-force per square inch,lbf/in

2

 Pa

6,89476

×10

3

technical atmosphere,at (

=kgf/cm

2

) Pa

0,980665

×10

5

 (exact)

C,10

圧力

physical atmosphere.atm

Pa

1.01325

×10

5

kilowatt-hour

・kW.・h J

3.6

×10

5

 (exact)

kilogram-force metre

・.kgf.・m J

9.80665

(exact)

C.11

仕事

footpound-force.ft.

・lbf J

1.35582

15

℃ calories.cal

15

 J

4.1855

(exact)

I. T. calorie.cal

IT

 J

4.1868

(exact)

British thermal unit.Btu

J

1.05506

×10

3

metric horsepower hour.ch. h

MJ

2.64780

horsepower hour.hp. h

MJ

2.68452

C.12

熱量

thermie.th MJ

4.1855

C.13

単位質量当た

りの圧縮仕事

British thermal unit per pound.Btu/lb

kJ/kg

2.326 01

(exact)


81

B 8340 : 2000

番号

非 S1 単位の名称,記号 S1 単位の

記号

換算係数

metric horsepower minute per cubic

metre.ch-min/m

3

 J/I

44.1299

horsepower per hundred cubic feet per

C.14

単位体積当り

の圧縮仕事

minute.hp/100 cfm

J/I

15.800 5

kilogram-force metre per second.kgf

・m/s W

9.806 65

metric horsepower.ch

kW

0.735 499

horsepower.hp kW

0.745

700

C.15

動力

foot poundal per second.ft. pdl/s

W

0.042 140 1

I. T. kilocalorie per hour.kcalIT/h

W

1.163

(exact)

C.16

熱流

British thermal unit per hour.Btu/h

W

0.293 072

poise.P Pa

・s 0.1

(exact)

C.17

粘度

pound-force second per square foot

・lbf・s/ft2 Pa・s 47.880

3

stokes.St m

2

/s 10

−4

 (exact)

C.18

動粘度

square foot per second.ft2/s

m

2

/s 0.092

903

0

I. T. kilocalorie per hour metre kelvin,

kcal

IT

/ (h. m. K)

W/ (m

・K)

1.163 (exact)

British thermal unit per hour square foot

degree Fahrenheit.Btu/ (h

・ft

2

・°F) W/

(m

・K)

0.144 228

British thermal unit per hour foot deg

C.19

熱伝導率

Fahrenheit.Btu/ (h

. Ft・゚ F) W/

(m

・K)

1.730 73

I. T. kilocalorie per hour square metre kelvin,

kcal

IT

/ (h

・m

2

・K) W/

(m

2・

K)

1.163 (exact)

British thermal unit per hour square foot degree

C.20

熱伝達係数

Fahrenheit.Btu/ (h

. Ft

2

・°F) W/

(m

2

K)

1.678 25

C.21

温度

ある系での摂氏温度 は,次のように表現される。

t

TT

0

ここに,

T

:  絶対熱力学温度,単位はケルビン

T

0

=273.15 K

(1968 年の国際温度計による)

ある系での華氏温度 t

F

は,次のように表現される。

t

F

T

R

T

0

ここに,

T

R

は,熱力学温度,単位はランキン度

T

0

=459.67°R

備考1.  R は,使わなくなった単位 Reaumur の略語ではない。

2.

1

°R=

5

/

9

K

摂氏温度 t,華氏温度 t

F

な,ケルビン温度 及びランキン温度 T

R

が同一の物理状態を表す場合,数値 t

t

F

T

,及び T

R

は次の式で表される関係にある。

t

5

/

9

 (t

F

−32)

t

T−273.15

t

5

/

9

T

R

−273.15


82

B 8340 : 2000

C.22 S1

単位の倍率

SI

単位の倍率並びに約数の用語及び記号を可能にするために,次の SI 接頭語を使用する。

接頭語

記号

倍率

tera T

10

12

giga G

10

9

mega M 10

6

kilo k

10

3

hecto h 10

2

deca da

10

deci d

10

1

centi c

10

2

milli m

10

3

micro

µ 10

6

nano n

10

9

pico p

10

12


83

B 8340 : 2000

附属書 D(規定)  流れの相似(速度三角形の相似)

D.1

概要

次の理論が厳格に適用できるのは,非冷却圧縮機又は中間冷却器間の冷却圧縮機の部分に対してだけで

ある。しかし,流れの相似性の条件が圧縮機のすべての位置について同時に満たされる場合に限り,冷却

圧縮機にも適用できる。

ポリトロープ効率を一定と想定した試験条件から規定条件への試験結果の換算は,通常,試験条件から

規定条件への換算において,流れの相似性が確実な場合には,すなわち次の主要要件が満たされた場合に

だけ可能である。

a)

幾何学的相似性

b)

等エントロピー指数の一致

c)

入力仕事係数と流量係数との一致

d)

マッハ数の一致

e)

レイノルズ数の一致

上記の相似要件は,圧縮機内の流れについてだけ適用するものとし,中間冷却器及び機械損失について

は適用しない。さらに,圧縮媒体から非冷却圧縮機のケーシングへの熱伝導,ケーシングによる周囲の大

気への熱伝導及び熱の放射については,考慮しない。

保証条件に適合することを証明するために,熱伝導の影響が無視できるほど小さいことを示せる場合の

外は,これらの要因を個別に取り扱う。

D.1.1

基本条件

D.1.1.1

幾何学的相似性

多くの場合には,保証付きの機械は試験されたものと同一であるため,幾何学的相似条件は自動的に満

たされる。ただし,試験がモデル圧縮機で実施された場合には,清浄な表面の相対的粗さを含めて,幾何

学的相似性に厳格に注意を払わなければならない。圧縮機が流れに影響を与える調節装置(例えば,可変

静翼又は可変動翼)を備えている場合は,これらの装置の開度が変更されない場合にだけ換算が可能であ

る。

D.1.1.2

等エントロピー指数の一致

等エントロピー指数が一致する場合の取り扱う媒体の状態変化は,試験中において圧縮機内のすべての

点で既定条件と同一に保つことが可能である。

D.1.1.3

入力仕事係数と流量係数との一致及びマッハ数の一致

圧縮機内の各点での流れの厳格な相似性は,入力仕事係数と流量係数及び周速マッハ数が一致する場合

にだけ成立する。すなわち,次の項目が試験条件と規定条件とで一致する場合である。

2

t

u

h

=

Γ

u

D

q

V

2

1

,

t

,

=

φ

1

,

t

1

1

T

RZ

u

Ma

u

κ

=


84

B 8340 : 2000

しかし,試験条件と規定条件とでこれら 3 変数のうち 2 変数が等しければ,十分である。その場合には,

3

番目も必ず等しくなる。計測上からは,最も単純で最も正確な変数の維持は,圧縮機の吐出し圧力の調

節による入力仕事係数であり,また回転速度又は吸込温度の調節による周速マッハ数である。

これらの条件を満たすことによって確実に試験条件と規定条件のマッハ数及び各点の密度,回転速度,

温度の比率が,同一になる。

圧縮過程が一つ又は複数の中間冷却器によって区切られる場合は,隣接する中間冷却器間に位置する各

段群ごとに,上記の無次元の係数の一致が満たされるものとする。これは,回転速度の調節と,中間冷却

器の調節とによって試験条件と規定条件とでガスに対し等しい温度比を得ることによって満たすことがで

きる。

D.1.1.4

レイノルズ数の一致

境界層の相対的厚さとそれに影響される流れのパターンとを同一に保つために,規定条件と試験条件と

でレイノルズ数と表面の相似的粗さを同一にしなければならない。

D.1.2

相似性理論に許容される近似

D.1.2.1

多くの場合には D.1.1 で規定される全条件を同時に満たすことはできない。したがって,二次的な

重要性しかない変数の一致は,試験条件と規定条件とで設定された効率へのそれらの影響の重要性に応じ

て決定される。

D.1.2.2

レイノルズ数の効率への影響は,レイノルズ数の数値が低い場合に比較的大きく,数値が高い場合

に比較的小さい。

規定条件からの試験レイノルズ数の偏差の影響は,一定の適用範囲で使用する適当な修正方法によって

考慮する(7.3.3 参照)

D.1.2.3

入力仕事係数と流量係数,及びマッハ数と等エントロピー指数との一致という条件は,通常,流量

係数

φ

Te

φ

Gu'

の一致を維持するだけで満たすことができる。ただし,等エントロピー指数

κ

又はポリトロー

プ指数

η

と換算回転速度

1

,

t

1

RT

Z

N

との偏差は,

附属書図 D.3 及び図 D.4 に示した限界値を超えないものとする。

これらの限界値は,

φ

1Te

φ

1Gu'

,又は

Gu

1

2

1

,

t

,

Te

1

2

1

,

t

,

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

u

D

q

u

D

q

V

V

の場合には,試験条件と規定条件の流速との関係,及び圧縮機内での体積流量の関係は,試験中に一定の

割合まで変化するので,保証条件の下で,

η

PO1

(非冷却圧縮機)又は

η

T

(冷却圧縮機)及び入力仕事係数

Γ

が著しく影響を受けないようにする。

上記の限界値は,圧縮機内のどの点でも体積流量の比  (q

V,x

/q

V,1

)

の最大偏差が,1% (innert-olerance limit),

2.5%

又は 5%(それぞれ急勾配又は平坦な特性をもつ圧縮機の outer to1erance limit)を超えないという事実

に基づく。

D.1.2.4

κ

Te

κ

Gu'

の場合の体積流量の最大の変化は,常に圧縮過程の最後に発生する。したがって,許容で

きる偏差は,体積流量の比 q

V,x

/q

V,1

(出口対入口)に関して定義され,

1

,

t

1

RT

Z

N

の許容偏差で示される(

図 D

3

参照)

。この場合には比

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

RT

Z

N

RT

Z

N

は,周速マッハ数の比に等しい。


85

B 8340 : 2000

D.1.2.5

κ

Te

κ

Gu'

のとき,体積流量の最大の差は圧縮機内のいずれかで生じ,圧縮過程の違いによって状態

が変化するため,体積流量の比が等しいという要件を近似的にのみ満たすことができる。

体積流量の比の変化が 1%.2.5%,及び 5%の制限を超えないという換算回転速度の比の制限値 N

r

を設定

して,一連の計算が行われた。いくつかのポリトロープ指数と圧力比が異なる場合の計算結果を

附属書図

D.4

に示す。

等エントロピー指数が異なるとき,

周速マッハ数の一致はもはや体積流量の比の一致にはつかがらない。

そのために結果が局所マッハ数によって直接影響される場合を除き,流れの相似性は成立しない。

D.1.2.6

試験条件を inner tolerance limit 以上に拡張した場合には,規定条件への換算において,不確かさが

追加される(

附属書図 D.2 参照)。

outer tolerance limit

を満足しない場合,その状況下で試験を実施する点があるかどうかの確認が必要にな

る。

いずれの場合も,

換算の際にはより大きな追加の不確かさが存在することを協定しなければならない。

音速に近い速度で圧縮機を運転している場合には,試験と規定条件とのマッハ数の偏差が許容範囲内に

あるかどうかの確認が必要である。

この場合は,当然のことながら,周速マッハ数の代わりに局所マッハ数(局所流速と局所音速の比)を

考慮しなければならない。

冷却圧縮機については,許容限度を,冷却部分と非冷却部分とについて別々に確認する必要がある。

D.2

体積流量の比の偏差から生じる追加の不確かさ試験条件において,体積流量の比  (qv,

t.x

/qv,

t.1

)

Te

は,規

定条件への換算の結果に適用される追加の不確かさなしで,規定値  (qv,

t.2

/qv,

t.1

)

Gu

と最大 1%異なることが

ある(inner tolerance limit,D.1.2.3 参照)

試験条件が inner tolerance limit で選定した換算回転速度の比を許容しない場合(

附属書図 D.3 及び D.4

参照)は,規定条件へ換算する場合に生じる追加の不確かさの計算を適用しなければならない。

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

r

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

RT

Z

N

RT

Z

N

N

この追加の不確かさは,次のように決定する。

与えられた圧力比及びポリトロープ指数

η

M,Te

η

M,Gu

'

について,容認される換算回転速度の比 N

r

の上限

及び下限を,D.3 の対応する図の inner tolerance limit 及び outer tolerance limit から読み取る。outer tolerance

limit

での体積流量の比について 5%の許容誤差を見込んだ上で,特性曲線が平坦な場合は(7.3.2 参照)

N

r

の許容値を,±1%,±2.5%,±5%の三つの許容限度に決定することが望ましい。これらの値を,

附属

書図 D.1 に示すように図示する。この図は事例ごとに描かなければならないが,これによって,試験値 N

r

に対する規定された体積流量の比からの偏差

V

r

が得られる。


86

B 8340 : 2000

備考

V

r

の値を入手すれば,体積流量に関する追加の不確かさ

τ

adj

,エネルギー消費及び圧力比を

図 D.2 から

得ることができる。

附属書図 D.1  N

r

を関数とした

V

r

の偏差

附属書図 D.2  追加の不確かさ

τ

adj

D.3

試験条件から保証条件への換算の際の許容限度

備考  試験条件が附属書図 D.4 及び D.5 の図の範囲を超えるような場合は附属書図 D.6 及び D.7 の図

を用いて N

r,to1

を計算する。

附属書図 D.3 及び D.4 は,参考文献[53]から作成した。

附属書図 D.3 及び D.4 には,レイノルズ数の修正は含まれていない。


87

B 8340

: 20

00

附属書図 D.3  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度  (

κ

Te

κ

Gu

)


88

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度  (

κ

Te

κ

Gu

)


89

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


90

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


91

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


92

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


93

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


94

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


95

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


96

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


97

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


98

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


99

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


100

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


101

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


102

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


103

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


104

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


105

B 8340 : 2000

附属書図 D.4  試験条件から保証条件への換算の際の許容限度(

κ

Te

κ

Gu

)(続き)


106

B 8340 : 2000

D.4

周速レイノルズ数の許容偏差

附属書図 D.5(参考文献[54]から作成)は,修正方法の適用のための遠心圧縮機の周速レイノルズ数の許

容偏差を示す(

附属書 参照)。

附属書図 D.5  修正方法が適用できる許容範囲 

D.5

設定値の決定

D.5.1

附属書図 D.6 及び D.7 のフローチャートの入力値

D.5.1.1

一般事項

製造業者と注文者との間で別の協定がない限り,すべての圧力及び温度は,せき止め状態とする(

附属

書の 6.1.1.3 参照)。

備考  簡素化のために,附属書図 D.6D.11 のせき止め圧力及びせき止め温度を参照する場合の添字

は省略してある。

b

:

羽根車の出口幅

V

r.x.t01

:体積流量比の 1 からの許容偏差

(

)

Gu

,

u

tol

Gu

,

u

Te

,

u

e

R

f

e

R

e

R

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

(遠心圧縮機に対して)

附属書図 D.5 参照),又は,製造業者と注文者との間の別の

協定による。実在ガスに対して,

X

f (P

r,

T

r

)

:圧縮関数

Y

f (P

r,

T

r

)

:圧縮関数

A.3 参照)

フローチャート及びこれらの式では,レイノルズ数の修正は行われない。


107

B 8340 : 2000

D.5.1.2

試験データ

圧縮機の吸込口において,

p

t.1.Te

:せき止め圧力

T

t.1.Te

:せき止め温度

κ

1.Te

:等エントロピー指数

R

Te

:ガス定数

ϕ

1.1Te

:相対湿度

µ

Te

f (P

Te

.T

Te

)

:粘度

N

max

:調節可能な最大回転速度

N

min

:調節可能な最小回転速度

中間冷却器に続く段において,

T

t.1.Te

:段入口部での温度

実在ガスについての追加入力

p

cr, Te

:試験ガスの臨界圧力

T

cr, Te

:試験ガスの臨界温度

さらに,入手可能な場合には,

Z

Te

f (P.T)  :圧縮係数

X

M.Te

Y

M.Te

:圧縮関数

κ

Te

f (P.T)  :等エントロピー指数

D.5.1.3

規定値

全段群における入力

P

t,.1,Gu

:吸込せき止め圧力

T

t,1,Gu

:吸込せき止め温度

P

t,2,Gu

:吐出しせき止め圧力

T

t,2,Gu

:

吐出しせき止め温度

κ

1,Gu

:吸込条件での等エントロピー指数

ϕ

1,Gu

:吸込状態での相対湿度

R

1,Gu

:ガス定数

N

Gu

:回転速度

実在ガスについての追加入力

Z

M.Gu

  圧縮係数

X

M.Gu

Y

M.Gu

  圧縮関数

κ

M,Gu

  等エントロピー指数

又は

p

cr,Gu

  規定ガスの臨界圧力

T

cr.,Gu

  規定ガスの臨界温度

D.5.2

完全ガス又は準完全ガス

備考  そのガスをほぼ完全ガスとみなすことができる推奨範囲については,附属書表 参照。


108

B 8340 : 2000

D.5.2.1

試験ガス

圧縮係数  Z

1,Te

Z

2,Te

=1.

多くの場合には,等エントロピー指数は一定とみなすことができる。すなわち,次のようになる。

κ

Te

κ

1,Te

κ

2,Te

設定値は,

附属書図 D.6 に示すフローチャートに従って決定する。

D.5.2.2

規定ガス

規定ガスが完全ガス又は準完全ガスで,吐出し温度 T

2, Gu

が規定されない場合のポリトロープ効率は,次

の式に従って,内部動力値から計算できる。

(

)

(

)

(

)

( )

[

]

ïþ

ï

ý

ü

ïî

ï

í

ì

+

×

=

Gu

s,

1

Gu

1

2

Gu

1

2

Gu

M,

Gu

M,

Gu

pol,

1

1

log

log

1

Gu

M,

η

κ

κ

η

κ

κ

p

p

p

p

ここに,

η

s.Gu

は,次の式で与えられる等エントロピー効率である。

Gu

in

,

ut

,

Gu

s,

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

P

W

q

s

m

m

η

上記の式は,

附属書図 D.6 に示したフローチャートの各ボックスの数字 6 に適用する。

D.5.3

実在ガス

試験ガスは実在ガスである。

設定値は,

附属書図 D.7 に示すフローチャートに従って決定する。

D.6

非冷却圧縮機に対する保証条件への換算

この式では,レイノルズ数の修正は行われない。

D.6.1

完全ガス又は準完全ガス

換算式を

附属書図 D.8 に示す。

備考  ガスをほぼ完全ガスであるとみなしてよい推奨範囲については,附属書表 参照。

D.6.2

実在ガス

附属書図 D.9 の換算方法は,シュルツのポリトロープ解析に使用される(参考文献[1]を参照)。

ガスの性質を,

附属書 に示すような一般圧縮性機能からではなく表及び/又はグラフ,並びに状態方程

式から決定する場合には,同じ式を適用する。


109

B 8340 : 2000

備考  等エントロピー指数

κ

は,図中では と示してある。

附属書図 D.6  設定値決定のためのフローチャート:完全ガス及び準完全ガスの場合


110

B 8340 : 2000

備考  等エントロピー指数

κ

は,図中では と示してある。

附属書図 D.7  設定値決定のためのフローチャート:実在ガスの場合


111

B 8340 : 2000

備考1.  別の協定がない限り,すべての圧力及び温度はせき止め状態(pp

t

及び TT

t

)を基準とする。

2.

等エントロピー指数

κ

は,図中では と示してある。

附属書図 D.8  非冷却圧縮機の場合の完全ガス又は準完全ガスの試験結果の換算


112

B 8340 : 2000

備考  別の協定がない限り,すべての圧力及び温度は,せき止め状態(pp

t

及び TT

t

)を基準とする。

附属書図 D.9  非冷却圧縮機の場合の実在ガスの試験結果の換算

D.7

冷却圧縮機の場合の保証条件への換算

D.7.1

完全ガス又は準完全ガス

備考  ガスをほぼ完全ガスであるとみなしてよい推奨範囲については,附属書表 参照。

D.7.1.1

  8.2.4.1

による冷却圧縮機について,中間冷却器に続く段又は段群のガス吸込口の温度と,圧縮機の

吸込口温度との比が試験条件と保証条件とで同じ場合の換算式を

附属書図 D.10 に示す。


113

B 8340 : 2000

D.7.1.2

  8.2.4.1

による冷却圧縮機について,中間冷却器に続く段又は段群のガス吸込口の温度と圧縮機の吸

込口温度との比が試験条件と保証条件とで異なる場合の換算式を

附属書図 D.11 に示す。

D.7.2

実在ガス

3.5.3.8

によって中間冷却器間の圧縮機部分は,個別に換算(D.6 参照)し,その結果を組み合わせなけ

ればならない。

圧縮機の組み合わせには,

附属書図 D.11 の適合する部分(ステップ 14,15,及び 16)が使用できる。

備考  別の協定がない限り,すべての圧力及び温度はせき止め状態(pp

t

及び TT

t

)を基準とする。

附属書図 D.10  8.2.4.1 による冷却圧縮機での完全ガス又は準完全ガスの試験結果の換算(D.7.1.1 参照)


1

14

B 8340

: 20

00

備考1.  別の協定がない限り,すべての圧力及び温度は,せき止め状態(pp

t

及び TT

t

)を基準とする。

2.

等エントロピー指数

κは,図中では と示してある。

附属書図 D.11  8.2.4.2 による冷却圧縮機の場合の完全ガス又は準完全ガスの試験結果の換算(D.7.1.2 参照)


115

B 8340 : 2000

附属書 E(規定)

遠心圧縮機の性能に関するレイノルズ数の影響の修正方法 

International Compressed Air and Allied   

Machinery Committee

による)

E.0

はじめに 

この修正方法は,工場試験条件と保証条件との間のレイノルズ数の相違によって必要となる効率,比圧

縮仕事,及び流れの修正のための式を提供する。

合計損失は,二つの部分に分けられる。最高効率点の範囲では,レイノルズ数に関係しない損失部分が

0.3

を占める。摩擦による損失は,管摩擦についての Moody 線図に従い,摩擦係数

Λ

の代表値に依存する

と仮定する。

Λ

の代表値は,基準レイノルズ数及び圧縮機の基準相対粗さと関連する。これらの修正は,

レイノルズ数が低い場合における正確な試験に対する固有の限界を考慮して,許容範囲内で適用できる。

この方法は,International Compressed Air and Allied Machinery Committee (ICAAMC)  の Process Compressor

小委員会ワーキンググループの調査の結果,制定されたもので,1984 年 6 月 25 日に発行された。この方

法の適用についての簡単な説明をこの附属書に示す。

この修正方法は内部の流力損失に対してだけ適用されるためにバランスピストン損失と機械損失とは別

に考慮しなければならない。

E.1

定義

この附属書では,次の定義を適用する。

E.1.1

レイノルズ数  R

e

:流体内での慣性力と粘性力との比を表す無次元変数。

この規格では,段群の第 1 段についてのレイノルズ数の代表値は,次の式によって求める。

1

,

t

u

v

ub

e

R

=

(E.1)

ここに,

V

t.1

:

吸込部せき止め条件における動粘度

多段形圧縮機では,第 1 段についてのレイノルズ数の代表値は,各段群を代表するものとみなされる。

E.1.2

粗さ  R

a

:中心線平均 (CLA) /英国/;算術平均 (AA) /米国/;ピークの中心線からの粗さの平均は次

の式によって求める。

ò

=

l

x

y

l

R

0

a

d

1

(E.2)

基準粗さ R

a

は,羽根車及びそのディフューザについての平均粗さであり,測定することも,製造業者の

図面から読み取ることも,いずれでもできる(製造業者と使用者との協定の上)

。粗さの値は,外径に近い

位置で 1 枚の羽根,主板及び側板面を羽根車の内側で測定する。ディフューザの値は,側壁上及び内径に

近い 1 枚の羽根の中心で測定する。

段の代表相対粗さは,次のように表される。

b

R

a

多段型圧縮機では,第 1 段についての相対粗さの代表値は,各段群を代表するものとみなされる。


116

B 8340 : 2000

E.2

記号及び添字

附属書表 E.1  記号

記号 SI 単位の記号

定義及び意味

b

m

段群の第一段羽根車の出口幅

D

m

段群の第一段羽根車の外径

e

m

表面の高さの平均線からの表面の偏差

h

t

J/kg

段群のエンタルピー上昇

l

m

表面平均線の長さ

q

V.,t,.1

m

3

/s

段群の吸込体積流量

R

a

 m

粗さの平均値

u

m/s

基準直径(すなわち段群の第一段羽根車の外径)における周速度

W

m.Po1

 J/kg

段群のポリトロープ比圧縮仕事

Γ

h

t

/

u

2

無次元

段群の入力仕事係数

η

P01

無次元

段群のポリトロープ効率

Λ

無次元

管流れ摩擦係数

U

t,1

m

2

/S

吸込せき止め条件での動粘度

Φ=q

V.t1

/ (

D

2

u)

無次元

段群の流量係数

ψ

Po1

W

m.Po1

/

u

2

無次元

段群のポリトロープ仕事係数

附属書表 E.2  添字

添字

定義

Gu

保証条件

Te

試験条件

無限大のレイノルズ数

E.3

効率修正の式

最高効率点領域内での効率修正の式は,次のようにして求める。

Λ

Λ

+

Λ

Λ

+

=

Te

Gu

Te

pol,

Gu

pol,

7

.

0

3

.

0

7

.

0

3

.

0

1

1

η

η

(E.3)

Λ

の値の計算には,一般に認められている次の式を使う。

Von Karman

から,

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

Λ

b

R

a

10

2

log

2

74

.

1

1

(E.4)

保証条件については,Colebrook から,

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

Λ

+

=

Λ

Gu

Gu

u,

a

10

Gu

e

7

.

18

2

log

2

74

.

1

1

R

b

R

(E.5)

試験条件については,Colebrook から,

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

Λ

+

=

Λ

Te

Te

u,

a

10

Te

e

18.7

2

log

2

74

.

1

1

R

b

R

(E.6)  

概算値には,Moody 線図(

附属書図 E.1)を使用できる。

E.4

比圧縮仕事,入力仕事,及び流量の修正式


117

B 8340 : 2000

レイノルズ数の増加にともない,仕事係数及び流量係数の両方が確実に増大する。

試験効率点の周辺では,効率上昇の約半分が,比圧縮仕事上昇として現れ,これによって次の式が導か

れる。

Te

pol,

Gu

pol,

Te

pol,

Gu

pol,

5

.

0

5

.

0

η

η

ψ

ψ

+

=

(E.7)

効率及び仕事係数修正の知識を用いれば,入力仕事についての修正は,

[式]

Γ

in

φ

po1

/

η

po1

の関係から計

算でき,そこから次の式が導かれる。

Gu

pol,

Te

pol,

Te

Gu

5

.

0

5

.

0

η

η

+

=

Γ

Γ

(E.8)

レイノルズ数の増加による流量の変化は,次のように概算できる。

2

1

Te

pol,

Gu

pol,

Te

Gu

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

Φ

Φ

ψ

ψ

(E.9)  

E.5

試験データへの式の適用

E.4

に示した式は,性能特性に関する最高効率点の変化の影響を定義する。次に,その他の点での変化

は,特性曲線の形は基本的に同じであることに注目することによって計算できる。

修正手順の全容を

附属書図 E.2 に示し,次にその要約を示す。

a)

試験特性に関する最高効率点での比

Te

pol,

Gu

pol,

1

1

η

η

これは,式(E.3)によって計算する。

b)

上記の式から,比

η

Po1.Gu

/

η

Po1.Te

を求めることができる。

c)

最高効率点での比

ψ

po1.Gu

/

ψ

po1.Te

の計算には式(E.7)を,比

Φ

Gu

/

Φ

Te

の計算には式(E.9)を,比

Γ

GU

/

Γ

Te

の計算

には式(E.8)を使用する。

d)

最高効率点で計算した比

η

po1.Gu

/

η

po1.Te

,

ψ

po1.Gu

/

ψ

po1.Te

,

及び

Γ

Gu

/

Γ

Te

は,測定された試験特性のすべての点で

同じものとみなす。

e)

測定した試験点を,これらの固定された比[

)]を使って修正した特性へ換算する。

E.6

許容範囲

修正式の適用範囲及び適正な試験レイノルズ数の選択は,二つの要因により影響される。すなわち,

−  異なるレイノルズ数での修正式の精度

−  圧力低下した吸込圧力又は低運転動力下で行った試験の信頼性

ICAAMC

式の適用の限界値を,

附属書図 D.5 に示す。


1

18

B 8340

: 20

00

附属書図 E.1  粗い管内の乱流の摩擦係数


119

B 8340 : 2000

附属書図 E.2  修正手順図 


120

B 8340 : 2000

附属書 F(参考)  計算例

F.0

はじめに

F.0.1

概要

この附属書では,試験設定の決定及び代表的な事例における試験結果の保証条件への換算について,実

例をあげて証明する。

備考  この附属書で示す例をこの規格に取り入れた時点では,まだ ICAAMC の方法が利用できなかっ

たため,この附属書の例は,レイノルズ数の補正を含んでいない。

F.0.2

試験条件

ガス特性(完全ガス又は実在ガス)及び流れの厳密な相似性での近似に関して異なる例ごとに換算した

実験条件の一覧を,

附属書表 F.1 に示す。

附属書表 F.1  試験条件一覧

試験条件

1

2

3

4

5

厳密

×

×

流れの相似

近似

×

×

×

κ

Te

κ

Gu

×

×

×

×

κ

Te

κ

Gu

×

一定

×

×

×

×

×

等エントロピー指数

一定でない

一定=1

×

×

×

×

×

圧縮係数

一定でない

空気

×

×

×

×

×

試験ガス

混合ガス

調整可能

×

×

回転速度

調整不能

×

×

×

なし

×

×

×

中間冷却

あり

×

×

F.0.3

比圧縮仕事の計算

すべての例で,比圧縮仕事は,せき止め圧力及びせき止め温度に基づいて計算する。そのため,静圧及

び静温度によって正規の式で計算した場合における標準吸込点及び標準吐出し点における速度ヘッドは,

独立の項としては現れない(

附属書の 3.4 参照)。

ターボ圧縮機の吸込ノズル及び吐出しノズルにおけるガス速度は,通常,低速  (Ma<0.2)  であるため

に,この計算方法には十分な精度がある。

この近似の妥当性を検証するために,

例 1.及び 4.では,動圧に対して別途計算をした上で正規の計算方

法を使用して算出した。

次の結果比較は誤差の程度を示し,この二つの場合の近似が,認められる範囲内にあることを示してい

る。

近似法

正規の方法

( )

ò

=

2

1

,

t

t

m

dp

v

W

2

2

1

2

2

,

c

c

W

W

m

t

m

+

=


121

B 8340 : 2000

1.  

保証圧力比における換算内部動力

近似法

正規の方法

320.4kW 320.5kW

備考1.  吸込み口及び吐出し口における局所マッハ数は,それぞれ0.043及び0.071である。

4.  

保証圧力比における換算内部動力

近似法

正規の方法

7993.3kW 7992.8kW

備考2.  吸込み口及び吐出し口における局所マッハ数は,それぞれ0.058及び0.119である。

F.0.4

計算の精度

例示した計算結果の多くは,使用する計算機の精度及び記憶容量によっては,再計算を行うと最下位桁

の値が異なる場合もある。

F.1

例 1.  非冷却ターボ圧縮機,等エントロピー指数

κ

Te

κ

Gu

及び回転速度は調整可能。

F.1.1

概要

試験時の吸込口における条件は,保証条件を外れている。回転速度を変化させることによって,保証条

件で与えられるものと同じ周速マッハ数を求めることができる。

保証条件,保証性能及びその他の設計値を

附属書 F.2F.4 に示す。

F.1.2

試験の目的

試験の目的は,保証点における保証動力を証明することにある。

F.1.3

装置の設計

装置は,

背圧力タービンによって駆動される,

二原子気体の混合ガス用の 3 段ターボ圧縮機で構成する。

附属書表 F.2  保証条件

測定項目

記号

数値

単位

吸込圧力(せき止め)

P

t,1,Gu

 0.9524

bar

吸込温度(せき止め)

t

t,1,Gu

 30.16

ガス定数

R

Gu

 764.9

N

・m/ (kg・K)

等エントロピー指数

κ

Gu

 1.4

(混合ガス,完全ガス Z

Gu

=1)

動粘度

v

1,Gu

 3.27

×10

−5

m

2

/s

附属書表 F.3  保証性能

測定項目

記号

数値

単位

吸込体積流量

q

V,t,1,Gu

 9.715

m

3

/s

吐出し圧力

P

t,2,Gu

 1.2203

bar

圧縮機軸継手における比動力

Gu

,

t

,

Gu

e,

V

q

P

0.009297 kWh/m

3


122

B 8340 : 2000

附属書表 F.4  その他の設計値

測定項目

記号

数値

単位

圧縮機回転速度(可変速駆動は保証されないため)

(

1

)

N

Gu

 4700

r/min

第 1 段羽根車の外径

D

1

 0.9

m

吸込みノズルの断面積    (

2

)

A

1

 0.39

m

2

吐出しノズルの断面積    (

2

)

A

2

 0.1928

m

2

(

1

)

添字の

Gu

は,設計回転速度を表す。

(

2

)

この事例で若干の圧力上昇が発生するために,これらの流れの断面積が与えられることは
重要である(したがって,圧力の静圧及び動圧成分を決定できる)

F.1.4

試験装置

現地でガスを用いて機械を試験することは不可能であるために,試験は製造業者の試験台で空気を使用

し,圧縮機を可変速のクレードル式電気動力計で駆動して行う。これによって圧縮機の軸トルクを直接測

定できる。

試験装置を

附属書図 F.1 に,試験条件を附属書表 F.5 に示す。

附属書図 F.1  例 の試験装置

附属書表 F.5  試験条件

測定項目

記号

数値

単位

等エントロピー指数(空気)

κ

Te

 1.4

平均吸込温度

t

t

,

1

.

Te

 28.16

ガス定数

R

Te

 289.30

N

・m/ (kg・K)

試験ガスを完全ガスとみなすために,z

Te

=1 とする


123

B 8340 : 2000

F.1.5

設定条件

試験条件は,附属書の 8.2.3.2 に従って流れの相似性を実現するために設定する。すなわち,次のように

なる。

1

Gu

1

,

t

1

Te

1

,

t

1

r

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

RZ

N

T

RZ

N

N

min

r

881

2

31

.

303

9

.

746

31

.

301

3

.

289

700

4

Te

=

×

×

=

N

附属書図 F.1 はこの条件を満たす必要がないために,

η

PO1

.

Gu

及び

η

Gu

を計算する必要はない。

一方で,設定値は,

附属書図 D.6 に示すフローチャートを使用して次のように決定することもできる。

計算は次の順序で行う(ここに示す数字は,フローチャートの各ボックスの数字を表している)

1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-21-22-23-24

κ

Te

κ

Gu

及び回転速度が調整可能であることによって,ここでは厳密な相似性が保証され,

Vr. tol

=0

を 23 に代入する。

7

で行った過程が真であるかどうかの判定を,25∼26 で行う。

この場合,Z と Cp とが機械内で変化しないために,26 の条件が満たされる。

43-44

は無視(F.0.1 の備考参照)

決定した設定条件が試験中に維持されたかどうかの判定は,45 で行う。今回はこの例に相当するために,

計算は 46∼47 で終了する。

試験は,上記の試験条件を維持しながら実行された。

F.1.6

試験結果及び換算

附属書表 F.6F.8 参照。

附属書表 F.6  試験結果

測定項目

記号

数値

単位

試験番号

− 1

試験日

− 1964-09-28

試験時刻

− 12.50

h

大気圧

P

a

 1.013

bar

ガス定数

R

Te

 289.30

N

・m/ (kg・K)

回転速度

N

Te

 2881

r/min

質量流量(

1

)

q

m,Te

 6.75278

kg/s

吸込圧力(せき止め)

p

t,1,Te

 1.00

bar

吸込温度(せき止め)

t

t,1,Te

 28

密度

t,1,Te

 1.150

kg/m

3

吸込体積流量(有効吸込体積流量)

qv

t,1,Te

 5.8

m

3

/s

吐出し温度

t

t,2,Te

 59.68

吐出し圧力

p

t,2,Te

 1.2971

bar

(

1

)  ISO 5167-1

に従って測定した質量流量から計算を行った。


124

B 8340 : 2000

附属書表 F.7  計算結果

測定項目

記号

数値

単位

圧力比

(

p

2

/

p

1

)

t,Te

 1.2926

等エントロピー比圧縮仕事

W

m,st,Te

 23220

N

・m/kg

等エントロピー圧縮動力

P

s, t,Te

 156.8

kW

圧縮機軸継手における動力

P

e,Te

 214.7

kW

圧縮機の機械損失

P

f, Te

 3.0

kW

内部動力

P

in,Te

 211.7

kW

Pi

n,Te

からの)等エントロピー内部効率

η

S,in,Te

 74.07

%

t

t,2,Te

からの)ポリトロープ内部効率

η

P01,in,Te

 75.05

%

ポリトロープ指数

n

Te

 1.630

ポリトロープ比圧縮仕事

W

m,Po1,t,Te

 23528

N

・m/kg

附属書表 F.8  保証条件への換算(図 D.8 参照)

測定項目

記号

数値

単位

設計回転速度

N

Gu

 4.700

r/min

試験回転速度

N

te

 2881

r/min

吸込体積流量の換算値

q

V,t,1,CO

 9.5728

m

3

/s

比圧縮仕事の換算値

W

m,PO1,t,CO

 62617

N

・m/kg

κ

Gu

κ

Te

であるため n

co

n

Te

で計算される圧

力比の換算値

(p

2

/p

1

)

に。 1.2927 −

内部動力の換算値

P

in,co

 327.87

kW

機械損失の換算値

P

f,Co

 6.3

kW

軸継手における動力の換算値

P

e,Co

 334.17

kW

備考  機械損失の換算は,次の式によって計算する。

5

.

1

Te

Gu

Te

f,

Co

f,

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

N

N

P

P

F.1.7

試験の不確かさと保証値との比較

附属書表 F.9  保証との比較(9.4 参照)

測定項目

記号

数値

単位

保証ポリトロープ比圧縮仕事

W

m,Po1,GU

 60.351

N

・m/kg

換算係数

Co

t,

pol,

,

Co

,

t

,

Gu

t,

pol,

,

Gu

,

t

,

m

V

m

V

W

q

W

q

0.9781

(p

2

/

1

)

t,Gu

についての内部動力

P

in,co

 320.7

kW

(

2

/

1

)

t,Gu

についての軸継手における動力

P

e,Co

 327.0

kW

(

2

/

1

)

t,Gu

についての軸継手における比動力

Co

t,1,

,

Co

e,

V

q

P

0.00935 kWh/m

3

軸継手における保証比動力

Gu

t,1,

,

Gu

e,

V

q

P

0.009297 kWh/m

3

軸継手における比動力の保証値からの偏差

+0.57 %

軸継手における比動力は,保証比動力を 0.57%超える(

附属書表 F.9 参照)が,これは試験の総合不確

かさの範囲内であるために,保証される。

測定誤差は,附属書の 9.2 に従って計算する。

例 1.の試験の不確かさを附属書表 F.10 に示す。


125

B 8340 : 2000

附属書表 F.10  試験の不確かさの結果

測定項目

記号

数値

説明

τ

q, v,Te

 1.1%

ISO 5167-1

による。

τ

N,Te

 0.35%

品質等級 0.2:最大目盛り値 5000

τ

P1,Te

 0.13%

絶対圧力 1 mmHg

τ

T1,Te

 0.33%

絶対温度 1

*

τ

Z1

該当なし,附属書の 5.9 による。

吸込体積流量の不確かさ

τ

res,qV

 1.207%

附属書の 9.2.5 参照

N

r

 1.0

In (

2

/

1

)

0.254

τ

p2,Te

 0.43%

絶対圧力 1mmHg

圧力比の不確かさ

τ

res,p2/p1

 0.49%

附属書の 9.2.6 を参照

ζ

4

 201.1

τ

Pf

 10%

推定:

τ

F

 1.34%

想定誤差に対し 1 目盛

軸継手における比動力の不確かさ

τ

res.Pe

 1.740%

附属書の 9.2.7 及び

附属書表 10 を参照

F.1.8

他の計算方法との比較

他の計算方法との比較を

附属書表 F.11 に示す。


126

B 8340

: 20

00

附属書表 F.11  他の計算方法との比較

例 1.

せき止め状態

(

p

t

,

t

t

)

せき止め状態

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

static

,

c

c

W

W

m

m

吸込側:せき止め状態

吐出し側:静的状態

静的状態

保証条件

吸込圧力

P

t1,GU

=0.9524bar 0.9524bar

0.9524bar

P

1, Gu

=0.9512bar

吸込温度

t

t,1,GU

=30.16℃ 30.16℃ 30.16℃

t

1.Gu

=30℃

ガス定数

R

Gu

=764.9N・m/ {kg・K}

 

等エントロピー指数

κ

Gu

=1.4

 

圧縮係数

Z

Gu

=1.0

 

動粘度

v

GU

=3.2678X10

−5

m

2

/s

 

吐出し圧力

P

t,2,GU

=1.2203bar

P

t.2,GU

=1, 2203bar

P

2,Gu

=12160bar

P

2,Gu

=1.2160bar

吸込体積流量

q

V,t,1, Gu

=9.715m

3

/s

q

V,t,1, Gu

=9.715m

3

/s

q

V,t,1, Gu

=9.715m

3

/s

q

V,t,1, Gu

=9, 7222m

3

/s

圧縮機軸継手における

比動力

3

t,1

,

Gu

e,

m

kWh

297

009

.

0

=

V

q

P

3

t,1

,

Gu

e,

m

kWh

297

009

.

0

=

V

q

P

3

t,1

,

Gu

e,

m

kWh

297

009

.

0

=

V

q

P

3

t,1

,

Gu

e,

m

kWh

297

009

.

0

=

V

q

P

予想圧縮機回転速度

N

Gu

=4700r/min

 

第 1 段羽根車の外径

D

=0.9m

 

吸込ノズルの面積

A

1

=0.39m

2

吐出しノズルの面積

A

2

=0.1928m

2

試験条件

試験ガス Air

空気

等エントロピー指数

κ

Te

=1, 4

κ

Te

=1, 4

吸込温度

t

t,1,Te

=28.16℃

t

t,1,Te

28

ガス定数

R

Te

=289.30N・m/ (kg. K)

R

Te

=289、30N・m/ (kg・K) 

圧縮係数

Z

Te

=1.0

Z

Te

=1.0

動粘度

V

Te

=1.6401X10

−5

m

2

/s

V

Te

=1, 6401×10

−5

m

2

/s


127

B 8340

: 20

00

例 1.

せき止め状態

(

p

t

,

t

t

)

せき止め状態

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

static

,

c

c

W

W

m

m

吸込側:せき止め状態

吐出し側:静的状態

静的状態

試験設定

3

221

,

1

10

1

640

,

1

700

4

10

8

267

,

3

881

2

min

r

881

2

31

,

303

9

,

764

31

,

301

3

,

289

700

4

Gu

e,

Te

e,

5

3

Te

Gu

Gu

Te

Gu

e,

Te

e,

Te

Gu

t,1,

Gu

Te

t,1,

Te

Gu

Te

=

×

×

×

×

=

=

=

×

×

=

=

R

R

v

N

v

N

R

R

N

T

R

T

R

N

N

3

221

,

1

10

1

640

,

1

700

4

10

8

267

,

3

881

2

min

r

881

2

31

,

303

9

,

764

31

,

301

3

,

289

700

4

Gu

e,

Te

e,

5

3

Te

Gu

Gu

Te

Gu

e,

Te

e,

Te

Gu

t,1,

Gu

Te

t,1,

Te

Gu

Te

=

×

×

×

×

=

=

=

×

×

=

=

R

R

v

N

v

N

R

R

N

T

R

T

R

N

N

試験での読取

試験番号

1 1 1 1

試験日

1964-09-28 1964-09-28 1964-09-28 1964-09-28

試験時刻

12.30 12.30 12.30 12,

30

大気圧

P

a

=1.013bar

P

a

=1.013bar

p

a

=1, 013bar

p

a

=1, 013bar

ガス定数

R

Te

=289.30N・m/ (kg・K)

R

Te

=289, 30N・m/ (kg・K) RTe=289, 30N・m/ (kg・K)

R

Te

=289, 30N・m/ (kg・K) 

回転速度

N

Te

=2881r/min

N

Te

=2881r/min

N

Te

=2881r/min

N

Te

=2881r/min

質量流量

q

m,Te

=6.75278kg/s

q

m.Te

=6.75278kg/s

q

m,Te

=6.75278kg/s

q

m,Te

6.75278kg/s

吸込圧力

p

t, 1, Te

=1, 0035bar

p

t, 1, Te

=1, 0035bar

p

t, 1, Te

=1, 0035bar

p

t, 1, Te

=1.0035bar

吸込温度

t

t,1,Te

=28.26℃

t

t,1,Te

=28.26℃

t

t,1,Te

=28.26℃

t

t,1,Te

=28.26℃

吐出し圧力

p

t,2,Te

=1.2971bar

p

t,2,Te

=1.2971bar

P

t,2,Te

=1.2971bar

P

t,2,Te

=1,2971bar

吐出し温度

t

t, 2,Te

=59,68℃

t

t, 2,Te

=59'68℃

t

t, 2,Te

=59,68℃

t

t, 2,Te

=59,68℃

圧縮機軸における入力

トルク

711,56N

・m 711,56N・m 711,

56N

・m 711,56N・m

試験結果の計算


128

B 8340

: 20

00

例 1.

せき止め状態

(

p

t

,

t

t

)

せき止め状態

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

static

,

c

c

W

W

m

m

吸込側:せき止め状態

吐出し側:静的状態

静的状態

吸込ガス密度

3

5

,

1

,

1

,

1

,

,

1

,

/

8

150

,

1

41

,

301

3

,

289

0

,

1

10

5

003

,

1

m

kg

T

R

Z

p

Te

Te

Te

Te

t

Te

t

×

×

×

ρ

3

5

,

1

,

1

,

1

,

,

1

,

/

8

150

,

1

41

,

301

3

,

289

0

,

1

10

5

003

,

1

m

kg

T

R

Z

p

Te

Te

Te

Te

t

Te

t

×

×

×

ρ

3

,

1

,

/

8

150

,

1

m

kg

Te

t

ρ

3

5

,

1

,

1

,

1

,

,

1

/

9

499

,

1

25

,

301

30

,

289

0

,

1

10

2

002

,

1

m

kg

T

R

Z

p

Te

Te

Te

Te

t

Te

×

×

×

ρ

吸込体積流量

s

m

q

q

Te

t

Te

m

Te

t

V

/

9

867

,

5

8

150

,

1

78

752

,

6

3

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

s

m

q

q

Te

t

Te

m

Te

t

V

/

9

867

,

5

8

150

,

1

78

752

,

6

3

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

s

m

q

q

Te

t

Te

m

Te

t

V

/

9

867

,

5

8

150

,

1

78

752

,

6

3

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

s

m

q

q

Te

t

Te

m

Te

t

V

/

5

872

,

5

9

149

,

1

78

752

,

6

3

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

圧力比

6

292

,

1

5

003

,

1

1

297

,

1

Te

t,1,

Te

t,2,

=

=

p

p

7

289

,

1

2

002

,

1

5

292

,

1

Te

,

1

Te

,

2

=

=

p

p

80

288

,

1

5

003

,

1

5

292

,

1

Te

,

t,1

Te

,

2

=

=

p

p

7

289

,

1

2

002

,

1

5

292

,

1

Te

,

1

Te

,

2

=

=

p

p

等エントロピー比圧縮

仕事

Te

t

Te

m

Te

t

V

q

q

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

Te

t

Te

m

Te

t

V

q

q

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

Te

t

Te

m

Te

t

V

q

q

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

Te

t

Te

m

Te

t

V

q

q

,

1

,

,

,

1

,

,

ρ

等エントロピー圧縮動

kW

8

,

156

10

78

752

,

6

220

23

3

Te

,

Te

t,

s,

,

Te

t,

s,

=

×

×

=

=

m

m

q

W

P

kW

8

,

156

10

78

752

,

6

223

23

3

Te

,

Te

t,

s,

,

Te

t,

s,

=

×

×

=

=

m

m

q

W

P

kW

53

,

154

10

8

752

,

6

885

22

3

Te

,

Te

s,

,

Te

s,

=

×

×

=

=

m

m

q

W

P

kW

3

,

155

10

78

752

,

6

998

22

3

Te

,

Te

t,

s,

,

Te

s,

=

×

×

=

=

m

m

q

W

P

圧縮機軸継手における

動力

kW

7

,

214

60

881

2

2

56

,

711

10

2

Torque

3

Te

Te

e,

=

×

×

×

×

=

=

π

π

N

P

kW

7

,

214

60

881

2

2

56

,

711

10

2

Torque

3

Te

Te

e,

=

×

×

×

×

=

=

π

π

N

P

kW

7

,

214

Te

e,

=

P

kW

7

,

214

60

881

2

2

56

,

711

10

2

Torque

3

Te

Te

e,

=

×

×

×

×

=

=

π

π

N

P

予想機械損失

P

f, te

=3, 0kW

P

f, te

=3, 0kW

P

f, te

=3, 0kW

P

f, te

=3, 0kW

内部動力

P

in,Te

p

e,Te

P

f,Te

=214,7−3=211,7kW

P

in,Te

p

e,Te

P

f,Te

=214,7−3=211,7kW

P

in,Te

= 211, 7kW

P

in,Te

p

e,Te

P

f,Te

=214,7−3=211,7kW


129

B 8340

: 20

00

例 1.

せき止め状態

(

p

t

,

t

t

)

せき止め状態

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

static

,

c

c

W

W

m

m

吸込側:せき止め状態

吐出し側:静的状態

静的状態

等エントロピー内部効

%

07

,

74

7

,

211

8

,

156

Te

in,

Te

t,

s,

Te

in,

s,

=

=

=

P

P

η

%

07

,

74

7

,

211

8

,

156

Te

in,

Te

t,

s,

Te

in,

s,

=

=

=

P

P

η

%

99

,

72

7

,

211

53

,

154

Te

in,

Te

s,

Te

in,

s,

=

=

=

P

P

η

%

4

,

73

7

,

211

3

,

155

Te

in,

Te

s,

Te

in,

s,

=

=

=

P

P

η

ポリトロープ指数

63

,

1

83

,

332

5

003

,

1

41

,

301

1

297

,

1

ln

5

003

,

1

1

297

,

1

ln

ln

ln

Te

t,2,

Te

t,1,

Te

t,1,

Te

t,2,

Te

t,

1,

Te

t,

,

2

Te

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

×

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

p

T

p

p

p

η

629

,

1

35

,

332

2

002

,

1

25

,

301

5

292

,

1

ln

2

002

,

1

5

292

,

1

ln

ln

ln

Te

2,

Te

1,

Te

1,

Te

2,

Te

1,

Te

,

2

Te

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

×

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

p

T

p

p

p

η

4

632

,

1

35

,

332

5

003

,

1

41

,

301

5

292

,

1

ln

5

003

,

1

5

292

,

1

ln

ln

ln

Te

2,

Te

t,1,

Te

1,

Te

2,

Te

t,

1,

Te

,

2

Te

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

×

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

p

T

p

p

p

η

629

,

1

35

,

332

2

002

,

1

25

,

301

5

292

,

1

ln

2

002

,

1

5

292

,

1

ln

ln

ln

Te

2,

Te

1,

Te

1,

Te

2,

Te

1,

Te

,

2

Te

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

×

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

=

T

p

T

p

p

p

η

ポリトロープ比圧縮仕

(

)

kg

m

N

p

p

p

n

n

W

Te

n

n

Te

t

Te

t

Te

t

Te

Te

Te

Te

t

pot

m

/

528

23

1

6

292

,

1

9

149

,

1

5

003

,

1

10

63

,

0

63

,

1

1

63

,

1

63

,

0

5

1

,

2

,

,

2

,

,

,

1

1

,

,

,

ú

û

ù

ê

ë

é

×

×

×

ú

ú

ú

û

ù

ê

ê

ê

ë

é

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

ρ

(

)

kg

m

N

C

C

p

p

p

n

n

W

Te

n

n

Te

t

Te

Te

Te

Te

t

pot

m

/

524

23

2

97

056

,

15

04

,

26

1

7

289

,

1

9

149

,

1

2

002

,

1

10

629

,

0

629

,

1

2

1

2

2

629

,

1

629

,

0

5

2

1

2

2

1

1

2

,

,

1

1

,

,

,

ú

û

ù

ê

ë

é

×

×

×

ú

ú

ú

û

ù

ê

ê

ê

ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

ρ

kg

m

N

p

p

p

n

n

W

Te

n

n

Te

t

Te

Te

Te

Te

t

pot

m

/

187

23

1

5

003

,

1

5

292

,

1

8

150

,

1

5

003

,

1

10

4

632

,

0

4

632

,

1

1

4

632

,

1

4

632

,

0

5

1

1

2

,

,

1

1

,

,

,

ú

ú

ú

û

ù

ê

ê

ê

ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

×

×

ú

ú

ú

û

ù

ê

ê

ê

ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

ρ

(

)

kg

m

N

p

p

p

n

n

W

Te

n

n

Te

t

Te

Te

Te

Te

t

pot

m

/

299

23

1

7

289

,

1

9

149

,

1

2

002

,

1

10

629

,

0

629

,

1

1

629

,

1

629

,

0

5

1

1

2

,

,

1

1

,

,

,

ú

û

ù

ê

ë

é

×

×

×

ú

ú

ú

û

ù

ê

ê

ê

ë

é

÷÷ø

ö

ççè

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

ρ


130

B 8340

: 20

00

例 1.

せき止め状態

(

p

t

,

t

t

)

せき止め状態

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

=

2

2

1

2

2

static

,

c

c

W

W

m

m

吸込側:せき止め状態

吐出し側:静的状態

静的状態

ポリトロープ内部効率

%

05

,

75

7

,

211

10

78

752

,

6

528

3

2

3

Te

,

in

Te

,

Te

t,

pol,

,

Te

in,

pol,

=

×

×

=

=

P

q

W

m

m

η

%

05

,

75

7

,

211

10

78

752

,

6

524

3

2

3

Te

,

in

Te

,

Te

t,

pol,

,

Te

in,

pol,

=

×

×

=

=

P

q

W

m

m

η

%

96

,

73

7

,

211

10

78

752

,

6

187

3

2

3

Te

,

in

Te

,

Te

pol,

,

Te

in,

pol,

=

×

×

=

=

P

q

W

m

m

η

%

32

,

74

7

,

211

10

78

752

,

6

299

3

2

3

Te

,

in

Te

,

Te

pol,

,

Te

in,

pol,

=

×

×

=

=

P

q

W

m

m

η

保証条件への換算

吸込体積流量の換算値

s

m

8

572

,

9

881

2

700

4

9

867

,

5

3

Te

Gu

Te

,1,

Co

t,1,

,

=

×

=

=

N

N

q

q

V

V

s

m

8

572

,

9

881

2

700

4

9

867

,

5

3

Te

Gu

Te

,1,

Co

t,1,

,

=

×

=

=

N

N

q

q

V

V

s

m

8

572

,

9

3

Co

t,1,

,

=

V

q

s

m

3

580

,

9

881

2

700

4

5

872

,

5

3

Te

Gu

Te

,1,

Co

t,1,

,

=

×

=

=

N

N

q

q

V

V

ポリトロープ比圧縮仕

事の換算値

kg

m

N

617

62

881

2

700

4

528

23

2

2

Te

Gu

Te

t,

pol,

,

Co

t,

pol,

,

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

N

N

W

W

m

m

kg

m

N

607

62

881

2

700

4

524

23

2

2

Te

Gu

Te

t,

pol,

,

Co

t,

pol,

,

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

N

N

W

W

m

m

kg

m

N

710

62

881

2

700

4

187

23

2

2

Te

Gu

Te

pol,

,

Co

pol,

,

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

N

N

W

W

m

m

kg

m

N

008

62

881

2

700

4

299

23

2

2

Te

Gu

Te

pol,

,

Co

pol,

,

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

×

=

÷÷ø

ö

ççè

æ

=

N

N

W

W

m

m

保証条件下での吸込口

におけるガス密度

3

5

,

1

,

,

1

,

Gu

t,1,

m

/

5

410

,

0

31

,

303

9

,

764

0

,

1

10

4

952

,

0

kg

T

R

Z

p

Gu

t

Gu

Gu

Gu

t

=

×

×

×

=

=

ρ

3

5

,

1

,

,

1

,