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ある管の中を左から右へ水が流れていて、水路が途中で上下に分岐し、かつ上下の流量が異なる場合、それぞれの出口の水圧が異なることは起こりうるでしょうか?
ちなみに、給水圧は0.2MPaで上の出口の流量が2.2L/min、下の出口の流量が0.5L/min。管の経は一定で、分岐後のそれぞれの出口までの距離は一定です。
よろしくお願い致します。

教えて!goo グレード

A 回答 (3件)

 こんにちは。



 >ある管の中を左から右へ水が流れていて、水路が途中で上下に分岐し、かつ上下の流量が異なる場合、それぞれの出口の水圧が異なることは起こりうるでしょうか?

 質問者様のおっしゃる通りですね。
 上下に分岐されていれば、水圧も当然違ってきます。
 水圧が違えば流速も変わるし、当然、流量も変わります。

 >ベルヌーイの定理を使う場合、入り口のエネルギーと二つの出口のエネルギーの和は同一と考えてよろしいのでしょうか?

 そうではないと思いますよ。

 出口のエネルギー = 入り口のエネルギー
なのです。

 いくつ出口があっても、これは変わりません。

 出口のエネルギーは「速度」です、
また、入り口のエネルギーは「圧力」です。

 形こそ違えども、
「速度のエネルギー」=「圧力エネルギー」なのですね。

 これは、ひとつひとつの出口に適応されます。

 答えはただ一つです。
 トリチェリーの式があるではありませんか。

 水の速度=2GHの平方根になります。
 (G=重力、H=水圧)

 出口ごとに、これを使えば良いのです。
 これだけです。
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この回答へのお礼

非常に丁寧なご説明ありがとうございました。

お礼日時:2006/11/18 08:47

出口が大気開放であれば、出口の静圧は両方とも大気圧です。

幸い、出口の水量が与えられているので、出口の流速(m/s)は、流量(m3/min)を60で割って、それぞれの管の断面積(m2)で割れば出ます。それらをV1、V2とすると、出口の動圧はそれぞれ、(V1^2)/2g、、(V2^2)/2g (m水柱)となります。
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 水路の水が定常的に流れているときにはベルヌーイの定理が適用できます。

これはエネルギー保存則の変形です。速度が速いとその分圧力が下がります。ですからそれぞれの出口への流速が違えば水圧が違って来ますよ。

この回答への補足

分岐していてもベルヌーイの定理は使えるのですか?
ベルヌーイの定理を使う場合、入り口のエネルギーと二つの出口のエネルギーの和は同一と考えてよろしいのでしょうか?

補足日時:2006/11/17 15:30
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