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水の勢い
Tann3の回答
- Tann3
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>(A)の場合 (1) = (2) = (3) で、同じだと思いますが、 そこから間違っています。 大部分が(2)に、一部が(1)(3)に流れます。なぜなら、(2)はまっすぐで管路抵抗が小さく、(1)(3)は直角の曲り部が各々2か所あるので、管路抵抗が大きい(流れにくい)からです。 (A)は、ほぼ(1)>(2)=(3)と思います。 (B)は、定性的にいえば、(1)>>(3)>=(2)と思います。 (「>>」は「かなり大きい」、「>=」は「少し大きいか、ほぼ等しい」を示す) (1)が他の2つに比べてかなり大きいのは上に書いた理由と同じです。(2)と(3)はほぼ等しいですが、(2)よりも(3)が少し大きいのは、(2)の曲りは最初の分岐方向(図でいえば下向き)に対して「逆方向」(図でいえば上向き)に流そうとするのに対して、(3)の曲りは最初の分岐方向(図でいえば下向き)と同じ方向(図でいえば下向き)だからです。ただし、図からすると、2番目の分岐から次の曲がりまでの長さが、(2)の方が長いので、ひょっとすると (1)>>(2)>=(3) かもしれません。これは、実際の配管の配置でいろいろ変わり得ます。 なぜなら、流体の慣性から、大きく方向を変える方が流れにくく、直管部分が長いほどはがれやすくなるからです。 後半の、流量が各々どうなるか、どう分割されるかという定量的な評価は、かなり難しいです。ここに書かれた条件だけでは、全く計算できません。 流体の種類(ここでは水でしょうか)、流体の流速、粘性(粘りっこいほど曲げたり2つに分けるのが難しい)、管の内径(狭いよりも広い方が流れやすい、曲り部では実効的な内径が小さくなる)や管内面の粗さ(ザラザラの度合い)、途中での渦の発生(流体の運動エネルギーが配管の振動などに変わる)などに影響されるからです。 ですから、同じ管の経路であっても、流れるものが「空気」か「水」か「油」か「汚泥」かによって変わります。 「流体」の問題って、かなり難しいものなのですよ。詳しくは「流体力学」が必要ですが、私も詳しくありませんので、ここまで。
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