痔になりやすい生活習慣とは?

「T型分岐管の摩擦係数は0.5」と知り合いに教えてもらいましたが、理由が分かりません。理由を教えてください。
流れの方向は、下図の矢印(→)のとおりです。
分岐前と分岐後の配管の径は同じです。
宜しくお願いします。
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A 回答 (1件)

>「T型分岐管の摩擦係数は0.5」と知り合いに教えてもらいましたが、理由が分かりません。



管挿入物の摩擦係数fの値は、粘度・密度が一定でも管径と流速が変われば大きく変わりますから、0.5というような固定された値は取れません。(知り合いの方が間違えられたか、限定条件下で得た実験値か何かでしょう。)

*************
【直管】
管内圧力損失Δpを算出するための「管摩擦係数f」(無次元)は、
・層流ではRe数のみ(f=16/Re)
・乱流でも極めて平滑な管はRe数のみ(Karman-Nikuradseの式、 http://okwave.jp/qa4890025.html
・一般の乱流は、Re数と、e/D(=内面粗さ/管径比)の2変数のみ
の関数になり、これら変数の値によって、fは0.001~0.02と大きく変わります。
(Moody 線図:下記)

*************
【管挿入物】
T型継手(チーズ)など管挿入物の圧損は、同じ径の相当長さLe[m]で表すのが普通です。
直管のfが Re数のみの関数なので、形状相似の管継手類のfの値が(Le/D一定条件で)固定されるのは、相似則から妥当です。

◆管挿入物の相当長さ Le(下表の数値は Le/D )
45°エルボ      15
90°エルボ(標準曲率)32
90°エルボ(2円筒直交)75
90°ベンド(曲率/直径=3)24
十字継手  50 ●
T型継手  40~80
仕切弁(全開)0.7
仕切弁(1/2開)100~200
玉型弁(全開)300
ユニオン継手 ≒0

*************
【直管+管挿入物】
直管部全長に、継手等の相当長さを加えた長さをZとし、圧力損失ΔPは上記URLの (5)Fanning の式
ΔP=2f・ρ・Z・u^2/D
から算出します。

参考URL:http://fluid.mech.kogakuin.ac.jp/~iida/Lectures/ …
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Q分岐配管の流量計算について

分岐配管の流量計算について、質問させてください。

配管径、長さ、Q1、P1が既知であり、分岐後の流量を計算したいのですが、
どのような考え方で、計算できますか?

ご存じの方、計算方法を教えてください。

Aベストアンサー

 3と4の圧力が決まっていて、それぞれに流れる量を求めたいのでしょうか?あるいは流すべき流量が決まっていて、3と4への到達圧を求めるのでしょうか?
I.上記の前者の場合
(1)1→2間の圧力損失を求める
  これは通常のやり方(ファニングの式でしたっけ?)で計算できると思います。2の圧力をP2とします。
(2)Q3の値を変化させながら、2→3間の圧力損失がP2-P3になるようにします。
(3)Q4=Q1-Q3とし、2→4間の圧力損失を求めます。もし2→4間の圧力損失計算値がP2-P4よりも大きければ、2→4間にQ4は流れないということになります。この場合圧力損失を減らす必要がありますので配管径を変える、配管ルートを変えて長さを短くするなどを考えねばなりません。逆に圧力損失計算値がP2-P4よりも小さければ2→4間にバルブを入れるなどして圧力損失を増やす必要があります。

II.上記の後者の場合
 この場合は通常のやり方で圧力損失を求めるだけです。

 仕事で時々圧力損失の計算をすることがありますが、推算式自体がそれほど高精度ではないと思うのであくまで目安と考え、大抵配管径と長さだけ決めて(エルボとか分岐、径の変化などは考慮せずに)計算しています。
 ご参考になれば幸いです。

 3と4の圧力が決まっていて、それぞれに流れる量を求めたいのでしょうか?あるいは流すべき流量が決まっていて、3と4への到達圧を求めるのでしょうか?
I.上記の前者の場合
(1)1→2間の圧力損失を求める
  これは通常のやり方(ファニングの式でしたっけ?)で計算できると思います。2の圧力をP2とします。
(2)Q3の値を変化させながら、2→3間の圧力損失がP2-P3になるようにします。
(3)Q4=Q1-Q3とし、2→4間の圧力損失を求めます。もし2→4間の圧力損失計算値がP2...続きを読む

Q継手類の圧力損失相当長さ

継手類(エルボ)の及ぼす圧力損失を配管の長さに相当すると、どの位になるか。そんなデータがありましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

 残念ながらネット上には見あたらないようです。

 学献社の『改訂 上水道工学演習』という本に「器具類損失水頭の直管換算表」というのがあります。

http://www.excite.co.jp/book/product/ASIN_4762359211/

Q圧力損失とは 

圧力損失について色々検索し調べましたがいまいち分かりませんのでご教授下さい。

供給圧力が一定と仮定した場合
流れる流量と圧力損失(配管長さ)の関係を教えて下さい。
配管径は同じ、配管は水平です。

イメージですが、
圧力損失が増えると流量が多く必要となる。
→配管長さが長いと圧損が大きいので流量が多い。
配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。

以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。
ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。
そのため、それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。
こういうことは本当にあるのでしょうか?

長くなりましたが、1.流量と圧力損失の関係、2.上記の理解で正しいかどうかご教授下さい。

Aベストアンサー

全水頭H=供給圧力一定とした場合
全水頭Hは
H=損失水頭+速度水頭=一定

圧力損失が増えると流量が多く必要となる。
圧力損失が増えれば、流速=流量は減る。
(多く必要となる=設計者の意思?)
→配管長さが長いと圧損が大きい
ので流量が多い。=>流量は小さい
配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。=>流量は多い

以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。
必要流量=だれが必要としているのか?

→配管を長くすれば、圧損がふえ、流量が減る。

ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。
それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。
流速が減ると損失の減るので単純ではないが大まかには正しい。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q配管の圧力損失の計算

質問させて下さい。

配管の圧力損失を計算方法がわからず苦戦しております。

図の(1)-(3)にかけて150m3が流れているとします。
(1)はろ過器をイメージしておりまます。
(1)-(3)は問題なく流れますが、(2)ー(4)の分岐へ水を流すことは可能でしょうか。

おそらく圧力損失を計算すればいいのですが、大気開放をどのように考慮すればいいのかいまいちわかりません。
(色々と条件抜けがあるかもしれません)

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

圧力損失とは言い換えれば差圧です。配管やバルブでの摩擦による圧力損失はありますが、微々たる物です。大気開放であれば圧力は1atmですから、ろ過器からでる圧力がそれ以上あれば流れます。圧力損失の所為で流れないのではないかという懸念は考えすぎだと思いますね。
確実な話をするのであれば差圧を計算するしかありませんが、非常に複雑です。手っ取り早いのはろ過器の後ろと末端に圧力計をつけてみることですね。
流れるかという意味では量から考えて問題ないと思いますよ。150m3/hだとすれば径が分かりませんがそれなりの量ですから、十分な圧力が存在すると思えます。

Q静圧って?

ターボファンはシロッコファンと比べ、同一の静圧であれば効率がいいとあります。
では、その静圧とはなんでしょう?いろいろなサイトで検索してみたのですが、
いまいち理解・・・というか、ほぼ理解できません。公式をみてもさっぱりでした。

かみくだいての説明お願い致します。

Aベストアンサー

>ひょっとして、かなり間違った考え方してますか?
水は、気体と同様に流体ですし、考え方は、間違っていないと思います。正しいです。
ただし、言葉(表現)が、次のように不正確に思いました。
>最大静圧=ホースをどれだけふくらませれるかと、なるんです。
感覚的に書かれ言わずもがなかと思いますが、ホースが膨らむのは、静圧にもよりますが、ホースの材質によるところが大きいと思います。
「ふくらませれるか」ではなく、「膨らませようとする力が最大になる」となります。
このとき材質に伸縮性が無ければ静圧を大きくしても膨らまないのは当然です。
なお、最大静圧でなくても中間の静圧でも静圧は、ホースを膨らませようとします。

>では、最大静圧の数値が高いメリットは何なのかを聞きたかったのです。
実際の使用状態では、試験や風路がふさがれるなどの偶発的なことを除けば、最大風量時(まったくの開放で使用)や最大静圧時(完全な閉塞で使用)に使用されることはあまり無いでしょう。
特性曲線の両極端の最大風量や最大静圧値は、ファンの仕様値として使われてはいますが、実際の使用条件である、その間の値を推定したり、特性試験や比較のための基準値といえるでしょう。
したがって「最大静圧の数値が高いメリット」としては、これが高ければ、抵抗の大きな風路でも比較的に風量を大きく取れるのではないかと、断定はできませんが推定できます。
正確には、やはり実際の風量・静圧のポイントで判断することが必要です。

>ひょっとして、かなり間違った考え方してますか?
水は、気体と同様に流体ですし、考え方は、間違っていないと思います。正しいです。
ただし、言葉(表現)が、次のように不正確に思いました。
>最大静圧=ホースをどれだけふくらませれるかと、なるんです。
感覚的に書かれ言わずもがなかと思いますが、ホースが膨らむのは、静圧にもよりますが、ホースの材質によるところが大きいと思います。
「ふくらませれるか」ではなく、「膨らませようとする力が最大になる」となります。
このとき材質に伸縮性...続きを読む

Q回転数と流量、揚程、動力の関係について

こんにちは。
ポンプで回転数nと流量Q、回転数nと揚程H、回転数nと軸動力Lの関係について回転数n1、n2としたときQ1/Q2=n1/n2、H1/H2=(n1/n2)^2、L1/L2=(n1/n2)^3とそれぞれ1乗、2乗、3乗の関係がある
解説を見るのですがこの根拠を教えて下さい。

Aベストアンサー

 
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


1.流量。
直径Dの車輪がn回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
  V = πD・n  です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1) 流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2) Q = k・n  比例式で表した。kは比例係数。
(3) Q1/Q2 = n1/n2 係数を使わない形の比例式。

 (3)は、(2)の適当な2カ所、Q1=k・n1、Q2=k・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとkが消えますよね。kは水車の寸法とか水の抵抗などが絡む現実的なものだから、抽象的な話をするときには出て欲しくない、そこで(3)のように「出てこない形」にするのです。
さらに、分数にすればメートルとかkgとかの次元も約分されて消えてしまうので「ただの数」になります。10rpmと20rpm、1000rpmと2000rpm、分数ならどちらも「2倍」となり、理論的、抽象的に説明をやりやすいのです。



2.揚程
物理の「運動エネルギと位置エネルギの関係」そのものです。物理の教科書にある式、
  1/2・mV^2 = mgH  Hは高さ
これを上記の(3)をマネして、V1のときH1、V2のときH2、の記号を使って分数にすると、gもmも1/2もみんな消えて、
  (V1/V2)^2 = H1/H2
となりますね、見やすいでしょう?
Hは揚程そのものだし、回転数と流速Vは上記1から分かるように比例です(この比例計数も分数で消えてしまうことが理解できますか?)。
  (n1/n2)^2 = H1/H2
となります。



3.動力
動力(ワットとか馬力)は、単位時間のエネルギ量(ジュール)、すなわち ジュール/秒 です。
単位時間に運ばれる流体の質量は
  m =ρQ kg/s
ρは流体の密度kg/m^3、Qはm^3/s
連続して毎秒、位置エネルギmgHを与え続けるから、その動力は
  L = mgH = ρQgH J/s
これもまた分数化すると、
  L1/L2 = (Q1H1)/(Q2H2)
これにQとHの式を入れると、
(以降は自分で。)



(分数にしてただの数にする方法を、無次元化や基準化などとも言います)

 
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


1.流量。
直径Dの車輪がn回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
  V = πD・n  です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1) 流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2) Q = k・n  比例式で表した。kは比例係数。
(3) Q1/Q2 = n1/n2 係数を使わない形の比例式。

 (3)は、(2)の適当な2カ所、Q1=k・n1、Q2=k・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとkが...続きを読む

Q気体の圧力と流速と配管径による流量算出

初歩的な質問ですみません。いまひとつ自信がない為、ご教授いただければ幸いです。
よろしくお願い致します。
 基本的に流量に関してノルマルって表現がありますが、これは大雑把に大気状態で20℃における気体量と理解してますがそれでいいのでしょうか?それ前提で話を進めた場合の圧力と流速と配管径による配管流量はざっくりどう求めるのでしょうか?
条件は以下の事しかわかりません。
前提条件 圧力 5Kg/cm2
流速 20m/s
配管内径 40mm
  流体 エアー(常温)
 圧損等はないものとして、大雑把に算出する場合ですが、 Q=AV Q=流量 A=配管断面積 V=流速
 これで算出した場合 
 ((3.14*0.04^2)/4)*20*60=0.8m3/min となり
圧力5kg/cmなら大気との差4Kg/cmなので
 ノルマル?は 0.8*4=3.2Nm3.minとなりますが、
 そんな考え方でいいのでしょうか
 反対に5Kg/cm2の圧力の下では0.83m3/minなのでしょうか?
アドバイスよろしくお願い致します。 

初歩的な質問ですみません。いまひとつ自信がない為、ご教授いただければ幸いです。
よろしくお願い致します。
 基本的に流量に関してノルマルって表現がありますが、これは大雑把に大気状態で20℃における気体量と理解してますがそれでいいのでしょうか?それ前提で話を進めた場合の圧力と流速と配管径による配管流量はざっくりどう求めるのでしょうか?
条件は以下の事しかわかりません。
前提条件 圧力 5Kg/cm2
流速 20m/s
配管内径 40mm
  流体 エアー(常温)
 圧損...続きを読む

Aベストアンサー

気体の体積は温度によっても変化するので、計算には配管内の気体の温度が必要です。
ノルマル(標準状態)の体積は、0℃、1気圧の状態に換算した気体の体積です。

t℃で体積Vを占める気体を、同圧力で0℃にすると、シャルルの法則により、体積は 273V/(273 + t) になります。これで計算してください。

流量の計算は計算間違いがあり
((3.14 * (0.04 m)^2)/4) * (20 m/s) * (60 s/min) = 1.5 m3/min
だと思います。

圧力 5Kg/cm2 というのがゲージ圧であれば、絶対圧は 約6Kg/cm2になります。
ゲージ圧から絶対圧にするとき、大気圧は引かないで足さないといけません。
その場合、大気圧換算の流量は1.5 m3/minの約6倍で 9 m3/min になります。
さらにここから、使用温度をt℃として、最初に述べたシャルルの法則で体積を0℃に換算する必要があります。

計算の前提が違っていたら補足してください。

Qポンプの圧力が知りたいです。

仕事でポンプを使った簡単な設備を作ることになったのですが、ポンプについては余りにも素人ですので質問させていただきます。
今ポンプのカタログを見ているのですが、そこには
「公称出力」「周波数」「定格電流」「吐出量」「総揚程」「使用粘度限界」「標準配管径」しか掲載されていないのですが、このポンプから吸い出した水はどのくらいの圧力で噴射されるのでしょうか?
このポンプの吐出口のすぐ先にソレノイドバルブをつけたいのですが、このままでは耐圧がどのぐらいのものを選べばいいか分かりません。
だれか分かる方がいましたらよろしくご回答お願いします。

Aベストアンサー

総揚程で解ります。

揚程で30mとあれば、約2.9Mpa(3kg/cm2)の圧力がかかります。


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