水道配管の径と水圧について

仮設で流し台を８台設置します。
そこで、上水の散水栓から数十メーターを１本のホースで引っ張ってきます。（その後分岐します）
そこで、散水栓は隣接して２つあるのですが

そこで、
散水栓二箇所から一本のホースにした場合と、散水栓一箇所からホースで水を取った場合では
シンクでの水圧は同じでしょうか？

数十メーター引っ張るホースの径が変わるわけではないので、水圧に変化があるか教えてください

No.6 ベストアンサー 回答者： Willyt 回答日時： 2010/11/25 08:21

#5の続きです。

一本の管と二本の同じ径の管の断面積が同じなら同じ量が流れますね。大きな管の半径をＲ、二本の管の径をｒとすると　πＲ^2 =２ πr^2 でなければならず、これより　r=R/√2 となります。　

そこで大きな管の周長は 2πR, 二本の管の周長の和は 4πｒ＝2√2 ．πR　　つまり周長は二本にすると約１．４倍長くなり、それだけ摩擦によるエネルギ－の損失が大きくなります。

これにちょっと高級な流体力学の法則になりますが、乱流を発生させるとやはりエネルギーの損失が起きるというものがあります。二本の管の合流点ではその乱流が起きるのです。これによってもエネルギーが失われ、二本の管は両方の理由から不利になります。

また、二本の管の径を小さくせず、一本の管と同じにすると周長が２倍になってしまいますが、流速は半分になります。管との摩擦は粘性抵抗と呼ばれ、一般には流速に比例するとされていますから、プラスマイナスゼロになりますが、乱流の分が残りますからやはり不利になりますね。

No.5 回答者： Willyt 回答日時： 2010/11/25 06:58

>送り側を、一本で取るか、二本で取るかで、出口の水圧が変わるかを知りたいのです。

ですから、採り入れ口を一本に絞るのがいいと答えているのです。理由は水をできるだけホースの壁に接しないようにするのがエネルギーの減少を防ぐ方法で、同じ水量を送るのに必要な管の断面の周長は二本にする方が長くなるからです。簡単な計算ですから両者の周長を較べて見て下さい。

No.4 回答者： qwe2010 回答日時： 2010/11/25 04:40

水圧は同じでしょうかと聞かれたら、同じですと答えるしかありません。

流しのところで、時間あたりの水の出る最大量は変わりますかと聞かれたら、少し変わります。
　
配管から直接ホースにつなぐのでは、一カ所からでも、二カ所からでも変わりません。
しかし散水栓から取るのであれば、散水栓は内部が配管より細くなっていますので、２カ所から取った方が出る水の量は増えます。

No.3 回答者： do_ra_ne_ko 回答日時： 2010/11/24 19:33

結論から言えばホースを２本引くべきでしょうね。

仮設流し台が８台もあるのなら、２本にすべきです。

どのようが豪邸か知りませんが、
　風呂、トイレ、洗面所、台所、洗濯機、で水を同時に使用しても５か所です。
　家の中で８か所も使えば水圧が下がりまして、チョロチョロになりかねません。

家の中の水道管よりずっと細いホースで延々と数十メーターも引っ張れば
水圧が落ちるのは目に見えています。

本当のところはホース２本でも不十分ですが、１本などというのは論外です。

水圧低下
　水圧の低下は流量の二乗　（厳密にいえば流速の二乗）　に比例します。
　従って、ホースを２本にすればそれぞれのホースの流量は２分の１になり、
　圧力低下はそれぞれのホースについて４分の１になります。

試験方法
　数十メートルのホースをもう一本買うのは決断を要しますので、まず１本のホースで
　２０リットルのバケツが満杯になる時間を測ってください。
　そうすると、仮設流し台で２０リットルのバケツに水を一杯張る時間は測定時間の８倍
　となります。
　それで我慢できるならば、ホース１本でよいことになります。
　仮にこの時間が４０分だとします。
　そうすると、お屋敷の台所で２リットルのやかんに水をいれるのは４分ということになります。
　蛇口を調節して４分かかるようにし、奥様　（旦那さま？）が満足するか調べてください。

この回答への補足

レスありがとうございます。

流しとは、町内のイベント模擬店の仮設流しです。
で、実際に水が出るかどうかよりも、
一本のホースに二つの蛇口から水をつないでも、
先の出具合は変わるかどうかで、寄り合いで疑問にあがってので、
それについての回答が頂ければ幸いです。

補足日時：2010/11/24 21:40

No.2 回答者： gisahann 回答日時： 2010/11/24 18:26

大きなタンクの下に蛇口をつけて水を出す時に、１個１個条件を同じようにすれば

同じように水は出るはずですが、
その中間に細いパイプをかませれば出方は少なくなりますね。
これは、パイプで水の流れる抵抗が増えたためです。

十分に太いパイプ（ホース）にすれば、問題は起こりません。

すなわち、ほしい量の水が流れるのにふさわしいホースの径がないと、流量は減ります。
しかし最初の出始めや水を止める場合の圧力は同じです。

No.1 回答者： Willyt 回答日時： 2010/11/24 18:16

放水する前にかかる圧力は静水圧で、これは両者変りません。

しかし、放水し始めるとホースと水の摩擦抵抗による損失で圧力が失われます。それは水とホースの接触面が大きいほど圧力が下がります。そうすると同じ水量を分岐して二本に分けた部分のホースの面積は一つのホースの面積より大きくなるので、分岐した方が水圧が低くなる筈です。その差は分岐したホースが長いほど大きくなります。

この回答への補足

レスありがとうございます。
私の書き方が分かりにくくてすみません。

送り側を、一本で取るか、二本で取るかで、出口の水圧が変わるかを知りたいのです。

補足日時：2010/11/24 18:19