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常に圧力を一定で水を送るポンプがあるとします。
このポンプが送ることのできる水の量というのは
内部摩擦、ポンプと排出先の高低差など、難しいのは抜きにして、
これにつなぐ配管口径だけで決まるのでしょうか。
また、仮に一般管でいう50Aの配管をポンプに直付けしたときの
配管出口での流量と圧力と、
その先にさらに25Aの配管をつけたときのそれらは違うのでしょうか。

●質問者: rick55
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:口径
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 4/4件

▽最新の回答へ

1 ● urafum
●23ポイント

流量は配管の断面積x平均流速です。

平均流速は層流だと圧力に比例しますので、圧力一定だと流速は一定だと考えると、流量は断面積に比例しますので。配管の口径が1/2になると流量は1/4です。

http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/fl/fl7.html

◎質問者からの返答

返信遅くなって申し訳ありません。

圧力は一定のとき、測定する場所の口径にかかわらず、流速は一定なのでしょうか?


2 ● miharaseihyou
●23ポイント

50Aの50は配管の内径ですから先に25Aを付ければバルブで四分の一に絞った事になります。Aは塩ビ配管の肉厚ですが汎用の一番丈夫なタイプです。そこまで絞るならA規格は当然でしょう。当然送水量はガタ落ちです。

送水量の上限は給水側で決まります。いかに損失無しに加圧するかで排水量が変化します。通常ポンプの前後では分岐までは同口径のパイプが良いようです。

配管口径は確かに無限大に大きくすれば計算上は損失が減るのですが、液相でもバッフル効果が期待できますのでポンプのギアー面積やプロペラ面積などと比べて、ある程度大きめというのが能率良く送水する限界のようです。口径の変化がラッパ型ならともかく、段差が付くようでは抵抗が発生しますから。

◎質問者からの返答

返信遅くなって申し訳ありません。

つまり、乱暴な言い方かも知れませんが、安定した状態、理想的な状態だと、送水量は圧力と口径で決まるといっていいのでしょうか?


3 ● miharaseihyou
●22ポイント

もう一つの要素はポンプの位置です。一般的に低い位置に設定する方が、エアーバブルは発生し難い。また配管途中のエアーを吸い込みにくく、空転が起こり難い事から、ポンプ室は普通は地下にあります。水中ポンプなど、この利点を生かすため絶縁に費用を掛けてもコストパフォーマンスは良いのです。規模の大きなシステムではエアー抜きと呼び水のバルブが入ります。「エアーを噛む」などと言いますが、ポンプの最大の障害です。配管途中のエアーは逆圧を増加させ送水不可能な状態に陥る事さえあります。配管の延長が長いとエアー溜まりが発生し易く対策が必要です。

◎質問者からの返答

回答、ならびにポンプについての説明、分かりやすくありがとうございます。


4 ● KazuhisaNagata
●22ポイント

私は機械設計の技術者をしています。

rich55さんの言う難しいことを抜きにしてしまうと、きちんとしたことが言えなくなってしまうので回答が難しいです。ちなみに基本としてはベルヌーイの定理(Wikipedia)\frac{v^2}{2g}+h+\frac{p}{\rho g}=cというものがありまして、これから水の流量に変化がなければ流速の2乗は圧力に比例するということはできます。

より詳しくは「水力学」という本(最近は絵が多くわかりやすいものもあります)を調べてみてください。

ちなみに、パイプの径の大きさを示すABというのはそれぞれないけいをmm・インチであらわしたもので、これは塩ビ管に限らず配管一般に使われます(元はガス配管の呼称法のようです)。

◎質問者からの返答

ありがとうございます。

仕事上これから、流体関連を学ばなければならないのですが、基本が分かっていないものですから、とりあえず、大雑把に・・・と思っていました。

よろしければ水力学関連で本当に簡単そうなものがあれば紹介していただけたらと思います。

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