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圧力損失とは 

圧力損失について色々検索し調べましたがいまいち分かりませんのでご教授下さい。 供給圧力が一定と仮定した場合 流れる流量と圧力損失(配管長さ)の関係を教えて下さい。 配管径は同じ、配管は水平です。 イメージですが、 圧力損失が増えると流量が多く必要となる。 →配管長さが長いと圧損が大きいので流量が多い。 配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。 以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。 ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。 そのため、それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。 こういうことは本当にあるのでしょうか? 長くなりましたが、1.流量と圧力損失の関係、2.上記の理解で正しいかどうかご教授下さい。

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  • 物理学
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  • Meowth
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全水頭H=供給圧力一定とした場合 全水頭Hは H=損失水頭+速度水頭=一定 圧力損失が増えると流量が多く必要となる。 圧力損失が増えれば、流速=流量は減る。 (多く必要となる=設計者の意思?) →配管長さが長いと圧損が大きい ので流量が多い。=>流量は小さい 配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。=>流量は多い 以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。 必要流量=だれが必要としているのか? →配管を長くすれば、圧損がふえ、流量が減る。 ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。 それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。 流速が減ると損失の減るので単純ではないが大まかには正しい。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 全く逆でしたね。 差圧と圧損の区別がついていなかったのが混乱の原因でした。 頭が整理できました。 ありがとうございました。

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考え方が逆で、必要な流量を得るには、どれほどの能力のポンプ(あるいはファン)が必要か、それを決めるパラメーターのひとつが圧力損失です。 細かったり、入り組んだところに、一定以上の冷却能力を持たせるために必要な流量を確保するには、大消費電力のポンプ、あるいはファンが必要となりますね。細かったり、入り組んだところは、圧力損失が大きくなります。 圧力の低下に流量をかけると、仕事率(W/s)になります。 圧力損失とは、ポンプが最小限必要とする仕事率を決めるものです。 ちなみに、一般的に、圧力損失は流量の2乗に比例します。流量が大きなると、2乗に比例して、大消費電力のポンプ(あるいはファン)が必要となります。

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質問者からのお礼

ありがとうございました。

  • 回答No.1
  • N64
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配管損失による圧力の低下は、管の内壁と流体の摩擦によって、流体が流れるエネルギーが奪われるために、起こります。配管損失によって、流体が管の中を流れている間に、エネルギーが奪われるので、下流に行くにしたがって、圧力が低下します。配管損失による、圧力の低下は、流速の2乗に比例し、配管の長さに比例します。水のように、ほとんど、体積が変化しない流体の場合、管の直径が一定なら、下流に行くに従って、エネルギーが奪われるのに、流速が変化するということはないと思います。(流入した水の水量と、流出する水の水量は等しい。)空気のように体積が変化する流体の場合は、配管損失によって、圧力が低下すると、体積が膨張し、その分、流速が増えると思いますが、よほど高圧力差の場合でないと、その変化はわずかです。要するに、配管損失が大きいと、抵抗が大きいので、水が流れにくくなります。同じ水量を流すためには、圧力損失が大きいほど、流入側に強い圧力をかける必要があります。人間の場合ですと、血管にコレステロールが貯まると、血液が流れにくくなるので、必要な血液の量を循環させるために、心臓のが一生懸命血液を送るために、高血圧になり、ひどい場合には、血管が破裂したり、するわけです。実際の配管でも、そういう破裂事故が起こることがあります。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 最後の例は非常にわかりやすかったです。 理解できました。

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