ポンプの確実なキャビテーション予防策

すみません、どなたか教えてください。。。
ポンプ室内が大気圧以下になるとその内部の水が気体となり、結果的にキャビテーションを発生しやすくするとのことですが、ポンプ吸込側に設置されているタンク内の水位をポンプより常に10.3ｍ以上高くして、常に10.3ｍ以上の水頭圧をポンプに掛けた状態にしておけば、ポンプ内部の水が気体になることはなく、確実にキャビテーションを予防できるということで良いのでしょうか？？
ちなみにこのタンクは大気開放状態のタンクです。

No.3 ベストアンサー 回答者： 12125j 回答日時： 2008/01/14 08:08

出口圧力はキャビテーションには無関係です。

キャビテーションは入口圧力が低い場合に発生します。

吸込側のタンクを10.3mとしても、
ポンプ入口に10.3mの水頭がかかるとは限りません。
タンクからポンプまでの配管で
水と配管内面の摩擦による圧力損失が発生します。

タンクからポンプまでの配管長が長いと圧力損失は大きくなります。
また、配管径が細いと流速が大きくなり圧力損失が大きくなります。
圧力損失の推定（計算）は容易に可能です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ポンプはタンクの直近に設置しており、配管は流速が1ｍ/ｓ程度になる口径にしています。となると、圧力損失はごくわずかということなのだと思うのですが、確実にキャビテーションを防ぐには、その圧損分の高さも加味しておくことが必要ということで合っていますでしょうか。

ちなみに自分で書いておきながら分からなくなってしまったのですが、キャビテーションについて書かれている本によく「ポンプ内部の圧力が下がることで内部の水の沸点が下がり、沸騰して気体になる」と書かれています。沸騰とはよく外気圧（大気圧）＝水の蒸気圧になった時点で沸騰が起こると聞くのですが、ポンプ内部では何が（外気圧？？）水の蒸気圧と等しくなったとということなのでしょうか？
もし知っておられましたらご教示頂けますか？？（^^;)
よろしくお願いします。

お礼日時：2008/01/14 11:11

No.4 回答者： 12125j 回答日時： 2008/01/16 20:58

キャビテーションが問題となるのは遠心ポンプの場合が多いので、

ポンプの型式は遠心ポンプと仮定します。

遠心ポンプはシャフトを中心に曲板状のインペラが放射状に配列され、
これをケーシングで囲っています。
外側のケーシングを省略すると、断面図は卍の形です。
中心がシャフトであり、4枚のインペラがシャフトと共に回転します。
（実際のポンプではインペラは4枚とは限らない。）

インペラの回転により、
(1)インペラ前面では水が加速され、
　この運動エネルギーが圧力に変換されます。
(2)インペラ裏面では、
　急激な圧力降下（場合によっては真空に近い程度まで）が発生し、
　圧力降下に伴い水が沸騰します。
　このとき、インペラ裏面の圧力と水の蒸気圧が一致します。

この回答へのお礼

なるほど、理解できました。
とて分かりやすかったです。
ありがとうございました。

お礼日時：2008/01/17 00:11

No.2 回答者： Denkigishi 回答日時： 2008/01/13 10:00

吸込側の圧力を高めることで負圧にならないようにするという考えはおそらく合っているのでしょうが、10.3mが適切かどうかはポンプの出口圧力次第だと考えます。

出口圧力が水頭10m以下だとあなたの対策は効果があるかも知れませんが、出口圧力が水頭10m以上だとどうでしょうか？

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
出口圧力によっても左右されるのですね。
もし解説頂けましたらまたご教示頂けますでしょうか。（^^;)

お礼日時：2008/01/13 23:40

No.1 回答者： N64 回答日時： 2008/01/13 10:00

単に、揚水ができれば良いということでしたら、それで十分でしょう。

そのばあい、ポンプによって吸い込み能力が違いますので、有効ＮＰＳＨをチェックしておくとよいでしょう。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。ＮＰＳＨの解説もありがとうございます。

ちなみに自分で書いておきながら分からなくなってしまったのですが、キャビテーションについて書かれている本によく「ポンプ内部の圧力が下がることで内部の水の沸点が下がり、沸騰して気体になる」と書かれています。沸騰とはよく外気圧（大気圧）＝水の蒸気圧になった時点で沸騰が起こると聞くのですが、ポンプ内部では何が（外気圧？？）水の蒸気圧と等しくなったとということなのでしょうか？
もし知っておられましたらご教示頂けますか？？（^^;)
N64さんでも他の方でもかまいせん。よろしくお願いします。

お礼日時：2008/01/14 00:04