高さ別煙突ドラフト圧力を可視化。
外気温、煙道ガス温度、90°曲がりの数を入力すると、高さ1〜12 mのすべての煙突高さについて理論的な自然通気量をプロットします。各点は ΔP = 0.0342 × 101,325 Pa × 有効高さ × (1/T_外気 − 1/T_煙道) を評価します(温度はケルビン)。曲線は直線であり、その傾きは温度ペアのみによって決まります。
90°エルボはそれぞれ有効高さから1 mを差し引きます。有効高さが0.3 m未満の点は曲線から完全に省略されます。その閾値では信頼できる自然通気をモデルは支持できず、数値をプロットすることは機能する煙突を意味するかのような誤解を招くためです。
チャートの読み方:外気0 °C・煙道200 °Cの場合、5 mの煙突は約26.8 Pa、10 mは約53.6 Paです。高さが2倍になるとドラフトも2倍です。同じ煙道を外気温25 °Cで再実行すると5 mは約21.5 Paに下がります。これが冬には問題なく引ける境界線の煙突が穏やかな天候では苦戦する理由です。
スタック効果の式においてX軸に沿って変化する変数は高さだけであり、温度項(1/T_外気 − 1/T_煙道)は入力を設定すると固定されるため、圧力は有効高さに正比例して増加します。どちらかの温度を変えると直線が新しい傾きに回転し、エルボを追加すると有効高さを消費して横にシフトします(90°曲がり1本につき1 m)。
モデルは最小有効高さを0.3 mとしています。90°エルボが2本ある場合、2 mの煙突の有効高さは0 mになり、1 mはマイナスになるため、曲線は3 mからしか始まりません。省略された点は自然通気が物理的に信頼できない構成を示しており、燃焼ガスの室内への逆流が支配的なリスクとなるため、グラフはその数値を表示しません。
ドラフトは冷たい外気柱と熱いガス柱の密度差から生じ、これはケルビンで表した1/T_外気 − 1/T_煙道で捕捉されます。外気温を25 °Cから0 °Cに冷やすと、煙突自体は変わらないのに5 mの例で約21.5 Paから26.8 Paに増加します。関係は逆数で、非線形なので各追加度の煙道温度が得るドラフトはその前の度よりわずかに小さくなります。