No.2ベストアンサー
- 回答日時:
連投すいません。
ちょっとご質問に対する回答としては言葉不足な面があるかと思いまして・・・パイプに流体を流したときの圧力損失のほとんどは、流体内部での摩擦損失(粘性による摩擦)だと思います。
同じ材質・寸法のパイプでも、流量を多くすればするほど圧力損失は増えていきます。レイノルズ数Reの増加で乱流化するためです。
15mmのパイプに0.4m/sで流す場合は0.32kPa/mですが、同じ材質のパイプでも1.0m/sで流せば、1.8kPa/mになります。
このようなことから、設備設計をする場合は「管内流速を2m/s以下にするように」といった条件で管径を選定します。
パイプの材質が変わった場合には、表面状態(起伏など)により流れの乱れ=渦の発生の度合いが変わり、それが圧力損失の違いに繋がっていると思います。
粘性のある流体を考える限りは、壁面での流速=0は変わらないはずなので、壁面と流体の摩擦が主要因の圧力損失の変化、というのは無いに等しいのではないでしょうか?
No.1
- 回答日時:
Hagen-Poiseuille式は壁面での流体速度が0(壁面上では流体は壁面に対し静止している)と考えています(式導出過程の境界条件)。
なので、Hagen-Poiseuille式で圧力損失を考える限りは、パイプ壁面の表面状態によって流体と壁面の間で摩擦によるエネルギー損失はないということになるのではないでしょうか?
実際にはパイプの材質によって摩擦損失は変わります。
例えば、給排水設備設計で、直管に流体を流す場合の損失計算はダルシー・ワイズバッハの式で計算されますが、
ここに出てくる管摩擦係数は、レイノルズ数と管壁面の粗度(表面起伏の平均値)の関数として求められます。
当然、管壁面の状態によって損失は変わることになります。
他にも給排水設備などの設計で配管損失を計算する場合には、
へーゼン・ウィリアムの式を用いる場合もあります。またその式に基づいた摩擦抵抗線図というのもあります。
例えば、
3L/minの水を流速0.3m/sで流した場合、
鋼管では摩擦による損失は約0.22kPa/m
塩ビ管では、約0.12kPa/m
となります。
同じへーゼン・ウィリアムの式を用いますが、式中にある流速係数というのが管の種類によって変わります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 工学 散気装置に必要なブロワの吐出圧力の求め方を教えてください。 設置水深は4.4m 散気装置の圧力損失は 1 2022/07/26 13:48
- 物理学 電力損失(抵抗損失)について質問です。 14 2023/05/22 17:51
- 賃貸マンション・賃貸アパート 壁材の材質(?)を教えてください 1 2022/09/02 11:39
- その他(自然科学) 以下の選択肢は全て間違いなのですが、解説がないため解説していただきたいです。宜しくお願い致します。 2 2022/05/07 19:10
- 化学 温度変化に伴う圧力と体積の変化について 2 2022/07/25 17:21
- 化学 ヘンリーの法則とボイルの法則について 1 2022/07/26 23:51
- 確定申告 個人 給与所得者 確定申告 雑所得 益と損失。 給与所得は雇用者が計算してくれるので税金はしっかり 2 2023/04/13 00:03
- 電気工事士 電圧降下の計算 3 2022/08/29 19:58
- 物理学 換気ダクトの圧力損失は、なぜ温度が上がるほど小さくなるのでしょうか? 1 2022/05/21 10:21
- DIY・エクステリア 突っ張り式の柱について 1 2022/09/16 21:02
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
水面がコンクリートと同じ?!
-
水道水の水圧(kPa)を流量から計...
-
圧力より配管の流量を求める方法
-
バキュームの吸引力を上げたい...
-
エアーコンプレッサーを使って...
-
乾燥している場所と湿っている...
-
雨垂れ石を穿つという現象は現...
-
流量
-
管路内の流速の求め方
-
水が漏れない穴径と水圧の関係式
-
圧力損失と流速との関係について
-
サイフォンの原理で水を移動す...
-
流量計算について
-
圧縮空気の突出速度
-
水圧について理解不足なので教...
-
背圧計算 圧力計算
-
水を電気を使わず1.5m~2...
-
サイフォンの原理の公式
-
毛管現象が起きる理由が理解出...
-
水が重力に逆らって物体に「く...
おすすめ情報