• 締切済み
  • すぐに回答を!

圧力損失について

先日流体の圧力損失について質問させていただいたのですが、追加質問させて頂きます。 ポンプにより配管内に流体を流したとき、2種類の配管を比較したときの圧力損失の大きさを比較したいと思います。 配管は水平に設置し、使用する配管は同じ材質の配管を利用した場合です。 2.3Mpaのポンプにより40A配管に水を流しました。 一つはそのまま40A配管に水を流したとき、もう一方は50Aの配管内に25Aの配管を固定した系にします。(説明がへたくそなので絵にしてみます.Fig.1) この時の圧力損失の差と、出来れば50、25A複合系での圧力損失の計算について教えてください。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 科学
  • 回答数1
  • 閲覧数1131
  • ありがとう数4

みんなの回答

  • 回答No.1
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)

「50Aの配管内に25Aの配管を固定した系」というのは、流路断面の形がドーナツ型になるということでしょうか? もしそうであれば、動水半径(rH)を rH=流路の断面積÷流路断面が流体に接する周の長さ で求め、 ファニングの式のD(流路直径)の代わりに4*rHを使うことになります。レイノルズ数の算出もDの代わりに4*rHを使います。レイノルズ数と管摩擦係数fの関係は化学工学便覧などに記載があります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 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。

  • 液体における配管の圧力損失について

    ※概要 : 処理槽(やや上部)とサブ槽(下部)があり、配管で       接続され、ポンプによる循環系になっている配管の       圧力損失が知りたいです。 ※サブ槽からポンプで吸い込み、処理槽にポンプアップし、  オーバーフロー配管で、またサブ槽に戻ってくるものとします。 ※処理槽上部と、ポンプ吸い込み部の高低差は1.5mです。  サブ槽とポンプは仮に床面に設置されているものとします。 ?ポンプ:  1)PP製マグネットポンプ(エレポン:SL-20N)    (http://www.elepon.co.jp/products/cate1_1_sl.html)  2)配置:サブ槽下部と同じ高さに設置するものとします。 ?ポンプ吐出配管:  1)材質         :VP20A  2)水平配管距離     :2m  3)垂直配管距離     :1.5m  4)エルボ(TSエルボ20A) :3ケ所(処理槽流入部の1ケ所も含む) ?オーバーフロー配管  1)材質         :VP40A  2)水平配管距離     :1m  3)垂直配管距離     :0.75m(サブ槽の高さがあるため1.5mでない)  4)エルボ(TSエルボ20A) :3ケ所(処理槽流入部の1ケ所も含む) ?処理槽  1)材質       :PVC  2)吐出の垂直配管が1.5mだが、処理槽は0.5m高さとして    液は処理槽上部から処理槽内に流入するとします。 ?サブ槽  1)材質       :PVC  2)サブ槽下部から、ポンプが吸い込むとします。 ?流体:  1)液種:水(本当は水に近い薬液ですが、水とした方が計算         しやすいので、水でお願いします。ただ、計算式の         中で比重・比熱・粘度が必要でしたら、計算に         含めていただければと思います。)  2)温度:40℃ ※仮に吐出量を決める必要があるのであれば、25L/minでお願いします。  その必要はなく、性能曲線から判断するのであれば、それでお願いします。 ※その他、条件として不備があるものは、仮に決めていただいて  計算していただければと思います。 ※±10%くらいの誤差ならOKですので、処理槽部・サブ槽部などの  細かい形状によって、微妙に流量が変わるというのは無視して  いただければと思います。 ※サブ槽の詳細な寸法が必要だというのであれば、  サブ槽とオーバーフロー配管は無視していただいて、  処理槽とポンプ間で循環しているなど、回答していただける方のほうで  形状を仮に決めていただければと思います。 係数などもお調べいただくことになり、 大変お手数おかけしますが、よろしくお願い致します。

  • 圧力損失の考え方がわかりません

    初期ヘッド(供給圧力ΔH)が一定で流体が水で配管を流れるとき、 流体温度上昇により流体の動粘度が低下すると、配管内の圧力損失が低下し流速は大きくなる。→摩擦抵抗が少なくなるから しかしながらファニングの式(ダルシーワイズバッハでもいいですが・・) ΔP=4f(L/D)(ρu^2/2)によると圧力損失が下がると流速uは低下するとでます。 考え方をいまひとつ理解することができません・・・ これはΔP=Δ速度水頭+Δ損失水頭+Δ位置水頭=一定 となりΔ損失水頭が減ってΔ位置水頭のエネルギーが 運動エネルギーに変換されやすくなるから という理解でよろしいのでしょうか? 知見をお持ちの方は、ぜひ教授していただきたく、 よろしくお願いいたします。

  • 圧力損失による発熱?

    流体を循環ポンプで流す際に、排出される時に圧力損失があると聞きました。 その際、圧力損失による発熱があると言われましたが、 私の認識では、『ポンプにて排出されると圧力が上がる=高圧になり温度上昇』の イメージがあります。 圧力損失はそのまま圧力が下がるって事だと思いますが、 なぜ損失されるのに温度が上がるのかを知りたいです。 回答をよろしくお願いします!

  • 圧力損失

    管の中を水などの流体が一定流量で流れているとします。その官は、途中で内径が半分になっているとします。この時に圧力の損失はどのように計算すればいいのでしょうか?

  • 圧縮空気の圧力と圧力損失の関係について

    某スキー場でスノーマシン設備の運用をしている者です。 初めて質問するので、言葉足らずの箇所がありましたら申し訳ありません。 スノーマシンは圧縮空気と水を合わせて雪を作る装置です。吐出空気量に比例して多く雪を作ることができます。コンプレッサーからスノーマシンまでの配管長は遠いところで1500mくらいありますので、圧力損失や摩擦抵抗の影響を少なからず受けているものと思われます。コストパフォーマンスの良い運用圧力を決定する上で、圧縮空気圧力と圧力損失の関係が解りません。電圧と電流の関係のように、同じ配管長(等価長)なら圧力が高くなるほど圧力損失は小さくなるのでしょうか?またコンプレッサーの種類により効率の良い運用圧力があるのでしょうか?メーカーにも問い合わせましたが、良く解らないようではぐらかされてしまいます。 コンプレッサーはエンジンタイプ(0.7Mpa仕様の41m3/minと24m3/min)と電動タイプ(0.7Mpa仕様の41m3/min 合計400m3/min位)を使用しています。アフタークーラー・エアードライヤーともに使用しています。 どなたか、配管設計やコンプレッサーに詳しい方がいらっしゃいましたら、教えていただけないでしょうか? よろしくお願いします。

  • 圧力差について

    水を循環させる装置が2台あるのですが、配管IN部,OUT部の圧力差で異なる値が出ており疑問に思っております。アドバイスいただければ幸いです。 1台目は、配管IN部の方が高い値 (IN:0.2MPa  OUT:0.18MPa ;通常の圧力差と思います。) 2台目は1台目とは逆で、配管OUT部の方が高い値 (IN:0.18MPa  OUT:0.2MPa) 2台ともポンプの仕様が異なり、2台目の方が高圧力仕様です。 ポンプ以外の配管経路等の仕様は一緒です。 測定値の違いは出ても当然と思っているのですが、 なぜこのような圧力差の違いが出ているのか分かりません。 このような圧力差が出る条件 等についてアドバイスいただければ幸いです。よろしくお願いいたします。 

  • コイル状円管の圧力損失の考え方を教えて下さい。

    いつも参考にさせて頂いています。 首記の件についてどなたかご教示下さい。 ポンプの吐出側にコイル状の配管が設けてあります。 ポンプ全揚程を計算するに当たりこのコイル状配管の圧力損失を求めたいのです。適用できる計算式や考え方をご存じの方、宜しくご教示下さい。

  • 配管圧力試験

    現在、工事で配管をする予定があります。 埋設配管をしたら埋め戻し前に水圧試験をやりたいと思ってます。 そこで、試験圧力をどのぐらいかけてよいのかわかりません。 水配管は最高使用圧力の1.5倍(最低でも0.75MPa)、給水装置だと1.75MPaと本に書いてありました。 これにのっとって1.5倍で考えると、1.0MPaをこえるところがあります。 その配管はナイロンコートの鋼管でJIS10Kフランジ接続です。 JIS10Kフランジは1.0MPaを超える圧力かけても大丈夫(=漏れない)なのでしょうか? この配管が給水ラインだったら1.75MPaをかけないといけないのですが、この場合も大丈夫なのでしょうか? テストポンプの接続部はネジ込み接続ですが、このネジの部分も1.75MPaに耐えうるのでしょうか? 回答よろしくお願いします。

  • 圧力損失について

     先日、マノメータとピトー管を用いて空気の圧力と速度を求める実験を行いました。  その実験で、空気を拡大管(配管径50mmを100mmに拡大)に流した後、縮小管(配管径100mmを50mmに縮小)に流しました。空気が拡大管に進入する前の静圧が388Pa、拡大管に入った後の静圧が390Pa、縮小管を出た後の静圧が372Paというふうになりました。 ということは拡大管、縮小管の前後で388-372=16[Pa]の圧力が損失されているのですが、このような拡大、縮小によって起こる圧力損失の主たる要因は何なのでしょうか。  理論的に説明せろと言われたのですが、なにぶん流体力学を習い始めたど素人なので、よくわかりません。(摩擦が原因なのかなと思うのですが)どなたかお教えいただけないでしょうか。