水の蒸発速度


空気の条件と水の条件を入力して下さい。水の蒸発速度を概算します。

気温
相対湿度
気圧
液温
風速
水面の代表長さ
空気の水蒸気量
水面の飽和水蒸気量
空気の粘性係数
空気の密度
水蒸気の拡散係数
レイノルズ数
シュミット数
シャーウッド数
水の蒸発速度


水の蒸発速度は次式で計算しています。
$$v=Sh\cdot D\cdot(c_1-c_2)/l$$
\(v\):蒸発速度 [kg/m2s]  \(D\):水蒸気の拡散係数 [m2/s]
\(Sh\):シャーウッド数 [-]  \(l\):水面の代表長さ [m]
\(c_1\):水面付近の飽和蒸気量 [kg/m3]  \(c_2\):空気の蒸気量 [kg/m3]

水蒸気の拡散係数は次式で計算しています。本ツールでは温度は気温と水温の平均値を使用しています。
$$D=0.241\times 10^{-4}\cdot \left(\frac{t+273.15}{288}\right)^{1.75}\cdot \frac{p_0}{p}$$
\(t\):温度 [℃]  \(p_0\):標準気圧(=1013.25) [hPa]  \(p\):気圧 [hPa]

シャーウッド数は次式で計算しています。
$$Sh=0.332\cdot Re^{1/2}Sc^{1/3}$$
$$Re=\frac{\rho ul}{\mu}$$
$$Sc=\frac{\mu}{\rho D}$$
\(Re\):レイノルズ数 [-]  \(Sc\):シュミット数 [-]
\(\rho\):空気の密度 [kg/m3]   \(u\):風速 [m/s]  \(\mu\):空気の粘性係数 [Pa・s]

また水面付近の飽和蒸気量C1および空気の蒸気量C2は気温、水温および湿度からTetensの近似式等を用いて計算しています。水面付近の温度は水温と等しいとして計算しています。
$$C=a\cdot RH$$
$$a=\frac{217\cdot e}{t+273.15}\cdot \frac{1}{1000}$$
$$e=6.1078\cdot 10^{\frac{7.5\cdot t}{t+237.3}}$$
\(C\):水蒸気量 [kg/m3]   \(RH\):相対湿度水蒸気量 [%]
\(a\):飽和蒸気量 [kg/m3]  \(e\):飽和水蒸気圧 [hPa]

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