ポンプの水頭圧力について。

奥行き1m×横幅1m×深さ1m（1m^3）の
油が入っているタンクがあり、
上面から深さ90cmのタンク側面から内径10cmのパイプを溶接しその先に、ポンプ（吸い込みポート）を接続したとします。
その時にポンプの吸い込み部分にはどのくらいの水頭圧力がかかりますか？（水圧？油圧）
油の比重を0.8とした時に、ポンプの吸い込み部にかかる、圧力の計算方法を教えてください。
よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2015/07/01 00:56

タンクの水面高さと、ポンプ吸い込み位置での高さとの差が「水頭差」です。

　「水頭差」に「比重」をかけたものが、「mmAQ」「mm水柱」と呼ばれる「水頭圧＝吸い込み圧力」になります。10332mmAQが１気圧、1013hPaに相当します。

（Ａ）タンクが、ポンプ吸い込み位置から高さ H の位置に据え付けられていれば、

　　　（水頭差）＝　H　＋（タンク内の水面高さ）

となります。

（Ｂ）タンクとポンプが同じ高さに据え付けられ、吸い込み配管が水平なら、

　　　（水頭差）＝（タンクの水面高さ）ー（ポンプ吸い込み高さ）
　　　　　　　　＝（タンクの水面高さ）ー（タンク吸い込み配管高さ）
　　　　　　　　＝（タンクの水面高さ）ー　100mm

となります。


　（Ｂ）のように吸い込み配管が水平だと、タンク満タンで「水頭差900mm」、タンク内水位100mmで「水頭差ゼロ」になってしまい、ポンプの吸い込み圧力（ポンプに対する「押し込み圧力」）が不足する可能性があるので、通常は（Ａ）のように、ポンプに対して、タンクを数メートル程度高い位置に設置することが多いと思います。
　タンクの高さが５ｍであれば、タンク内の水面高さの変動に対し、吸い込み部の圧力は　6000～5100ｍｍAQ　となります。（比重0.8の油なら、4800～4080ｍｍAQ）

No.2 回答者： lupan344 回答日時： 2015/07/01 01:00

油面高さで変りますが、仮にタンクに0.9mの高さで油が溜まっているならば、パイプ中心がタンク下部から1.0－0.9＝0.1mとして、パイプの底面は、さらに0.1m×1/2＝0.05m下ですから、落差＝0.9m－0.05m＝0.85m

油の比重は、0.8なので、ポンプにかかる背圧＝落差×水の密度×油の比重×重力加速度＝0.85m×999.97 kg/m³×0.8×9.8m/s^2≒6664kg・m/㎡→6664N/㎡＝6664Pa→6.6kPa（66hPa）
重力単位で表わした場合は、0.85m×999.97 kg/m³×0.8≒680kgf/㎡→0.068kgf/cm^2