圧力差について

質問

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。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

推測ですが、圧力計の設置方法が微妙に異なる事が原因と考えます。
ベルヌーイの定理をご存知ですか？
本管の水の流れに対して、圧力計の枝管が、
? 水の流れ側に向かって折れ曲げている
? 水の流れ側と逆方向に向かって折れ曲げている
? 水の流れと直角に真直ぐ、本管の中央部付近まで伸びている
? 水の流れと直角に真直ぐ、本管の外周付近で止まっている
? 本管から溶接等で直接枝管を設け、圧力計が取り付いている
等々が考えられますが、
?と?と?では、水流の影響を受け、若干ですが圧力差が出ます。
それは、流速に比例します。紹介した“ベルヌーイの定理”の
流速⇒速度水頭を求め、圧力⇒圧力水頭を求める逆を、
流速⇒速度水頭エネルギー(これを圧力水頭エネルギーとし)⇒圧力を求める
と、流速がどれ位の圧力に相当するか（負圧の影響を与えるか）が確認でき
ます。（?は、水撃が掛かるので、実際の圧力より高くなります）
さて、?～?の条件で圧力が微妙に異なる事が理解できましたか？
圧力計の枝管入口が、本管の水の流れ（流速）の影響を受けない仕様にする
事が正確な圧力を測る上で重要です。が、最低でも?～?の条件の中で同じ
仕様としないと、今回のような？？？な結果が出てきます。

本を(())のようにして、その箇所を口で強く吹くと、空気が流れます。
すると、圧力が下がり隣のページとの圧力差が生まれ、()))となります。
また、飛行機が飛ぶ揚力は、飛行機の翼の上と下の流速が異なるように設計
され（鳥の羽は自然にですが）上が速くなるので、上へ揚力が働きます。
（飛行機速度が一定より遅くなると失速し、飛行機重量＞揚力で墜落します）
等々で、圧力は流速の影響を受け易いのです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%AB%E3%83%8C%E3%83%BC%E3%82%A4%E3%81%AE%E5%AE%9A%E7%90%86

お礼

ありがとうございます。

?～?について確認したのですが、何れも当てはまりませんでしたが、
ポンプを変更したことによって全体のバランスが崩れてしまい、
今回のような現象が起きていると、いただいたアドバイスを基に
勝手に解釈しました。

再度、ベルヌーイの定理などから見直しをかけたいと思います。

ありがとうございました。