管内の静圧について

matumotoさん

質問日時： 2012/01/21 20:00

実務的な話ではないのですが，管内の圧力について勉強していてわからない事があります。
基本的な事かもしれませんが教えてください。

同じ高さに，同じ径の水平なＬ字型の２本の管があり，上にタンクのようなものがあるとします。違うのは垂直部分の高さだけです。（下図のようなイメージです。）

１　　　　　２

■
l
l 　　　　■
l　　　　　　l
L_______ 　 L____
　

このような場合，定常に至った部分の水平部分の流れについて考えています。

位置エネルギーは１の方が高いため，流速は１の方が速くなり，圧力損失も１の方が大きいですよね？

速度が上がって流量も増えていると考えていいのでしょうか。

このような例を出したのは，静圧と流速との関係が分からないからです。
このまま一定速度で流し続けるとすると，ある点における静圧はどちらが大きいですか？
（そもそもこの場合，一定側速で流すという仮定は変でしょうか）

最初は１の方が高いような気もしますが，損失が大きいなら途中で２の方が高くなったりするような気もしています。


的外れな質問だったらごめんなさい。詳しい方，よろしくお願いします。

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F支部長さんへのお礼 お礼日時： 2012/01/24 16:37

F支部長さん

文字数が足りなかったので、続き。


例えば１の静圧(水頭)が2m、２の静圧が1mあるとします。
管速度が2m/secのとき、ちょうど配管の圧力損失が2mH2O(≒30kPa)に相当するとするなら、ちょうど2m/secの流速で水が流れます。
２の場合、2m/secで流そうとしたら、直管がちょっと短いですがほぼ圧力損失が同じと考えると2mH2O程度の圧力損失と考えます。しかし静圧(水頭)が1mしかないので、2m/secの流速を確保することはできません。先述の通り動圧は流速の2乗に比例しますので、静圧(水頭)が半分の時は、速度は1/√2でバランスすることになります。

上記の例の場合の結論
１からでる配管の末端の静圧は常に2mH2O
２からでる配管の末端の静圧は常に1mH2O

１からでる配管の流速は2m/sec
２からでる配管の流速は1.4m/sec

F支部長さん

訂正
誤2mH2O≒30kPa ⇒ 正 ≒20kPa