水の蒸発速度を計算

水の蒸発速度を計算する

雰囲気温度、湿度、風速、水面長さ、水深を入力して、「計算実行」ボタンを押してください。
水の蒸発速度と水が全て蒸発するまでの時間が計算されます。蒸発速度と蒸発時間は単位を選択できます。

雰囲気温度 Ta[℃]
雰囲気湿度[%]
風速 u[m/s]
水面長さ L[m]
水深 h[m]
蒸発速度


全て蒸発する時間

 

水たまりが蒸発してなくなっていく、水槽の水が減っていく、洗濯物が乾いていくといったように、身の回りには水の蒸発を伴う現象が数多くあります。水の蒸発速度は雰囲気の風速や温度、湿度により変化します。

ここでは、水の蒸発は次の仮定のもとで、以下の式で計算しています。
・水平な水面上を一定の風速、温湿度を持つ風が吹いている状態を仮定しています。
・水への他からの入熱(例えば日射や地面からの入熱、何らかの加熱など)は無いものとします。
・定常的な蒸発が起こり、水面では湿球温度に保たれているとして計算しています。

水の蒸発速度[kg/m2 s]

$$Q_{evap} = k (Y_{w} - Y_{a})$$

シャーウッド数

平板のシャーウッド数

$$ Sh = \frac{k L}{D} = \begin{cases} 0.664 Sc^{1/3} Re^{0.5} & \text{層流} (Re \le 5 \times 10^5)\\ 0.037 Sc^{1/3} Re^{0.8} & \text{乱流} (Re > 5 \times 10^5) \end{cases} $$

シュミット数

$$ Sc = \frac{\mu}{\rho D}$$

レイノルズ数

$$ Re = \frac{\rho u L}{\mu}$$

$k$:物質移動係数[m/s]
$Y_{w}$:水面での飽和蒸気量[kg/m3](水面温度は湿球温度として計算)
$Y_{a}$:雰囲気での水蒸気量[kg/m3](雰囲気温度と雰囲気湿度から計算)
$\mu$:粘性係数[Pa s]、$\rho$:密度[kg/m3]、$D$:拡散係数[m2/s]、$L$:代表長さ[m](ここでは水面の長さ)、$u$:風速[m/s]
各物性値や湿度関連は以下のページを参照

水の物性値空気の物性値湿球温度湿度

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