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水道の蛇口の水圧が0.5MPaだとして、垂直上向きに水を出したらどの位の高さまで届くのか? という計算をしたいのですがどうしたら良いでしょうか?

質問者からの補足コメント

  • 屋外消火栓の放水性能は0.25MPa、屋内は0.17-0.7MPaだそうです(Wikipedia)。0.5MPaで拡散やその他の要因別とすれば理論値50m上空に届くとすれば、福島原発への放水(建屋50m)があれだけ大変だったのがどうしてか、よくわからなくなりました。

      補足日時:2016/04/21 17:43

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A 回答 (4件)

単純理論値として、位置エネルギーから最大約50m 。

 でも途中で拡散するのでそこまでは届かない。
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水圧を水柱に換算して、配管抵抗を引けばいいです。

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厳密には、水の粘度と水道管内径と摩擦計数、流速が分からないと出ないのではないでしょうか?

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実用的には


昔は2階で、今は3階の計算。
洗浄トイレや湯沸かし器や全自動洗濯機。

全自動洗濯機は低水圧用の電磁弁がありました、水圧が低いと規定時間内に給水完了しなくなってしまうので。

https://www.waterworks.metro.tokyo.jp/kurashi/ch …
給水方式について

水道の場合逆流が怖いですから。(高さ+余裕の圧力が残っていないと)
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Q一般水道の水圧

家庭に送られてくる水道水の蛇口での水圧は一般的に何MPaに調整されているのでしょうか?水圧の高いところ、低いところ(最大と最小)を教えてください。又、急に蛇口を閉めるとゴンと音がするウォーターハンマーはどれぐらいの圧力になれば発生すのでしょうか?

Aベストアンサー

最高・最低は地理的条件によっても変わるので何とも言えませんね。
一時的な降下・上昇もあるので0.05~1.0MPaくらいと思います。
(計測したわけではありませんので想像です)
ある程度の範囲に入るよう、圧力を監視してポンプの出力をコントロールしています。

ウォーターハンマーは速度エネルギーが行き場を失って圧力エネルギーに
変わるために発生する現象であり、どんな圧力でも発生し得ます。
問題はどれだけの水がどの程度の速度を急激に失うかで決まります。
地中に埋設されている水道幹線の水栓を急に閉めると、時に水道管が破裂するほどの
エネルギーになります。
だから水道管が破裂して急がなければならない時でも、作業員は時間を掛けて
ゆっくり閉めるんですね。

Q0.6Mpaとはどのくらいの圧力ですか

軟水器を買おうと思いますが、
使用可能水圧が0.15~0.6Mpaとなっていますが、
これがどのくらいの水圧なのかわかりません。

Aベストアンサー

2箇所の蛇口を同時に閉めた場合でもウォーターハンマーの影響が二倍になることはありません。
まぁ、一箇所よりは大きな圧力にはなりますけどね。

実際にどのくらいの圧力になり、どの程度の時間継続するのか等は配管の太さや長さ、分岐の構造などによって異なってきますので正確なところはわかりませんが、直接影響が出るのは閉めた蛇口の直前につながっている配管内の水の運動エネルギーだと考えて良いでしょう。水道管は屋内の壁の内部を這わせるため、あちこちに曲がり(エルボ)がありますが、このような曲がりがあるとウォーターハンマーのエネルギーは急激に小さくなりますので、多数の蛇口をいっせいに閉めても耐圧が0.6MPaの装置が破損することは無いでしょう。、

Q水道水の水圧(kPa)を流量から計算して下さい

私の家の水道の蛇口からの水圧が、何kPa(予想は300~500kPa)あるか
知りたいのですが、水圧計がないので、冷水蛇口を全開にし、その流量を調べました。

【結果】
最大流量:約36L/min(口径13mmの水道管で、蛇口は全開)

【質問】
水道蛇口の水圧(kPa)を計算して教えて下さい。
訳あって、単位はkPaでお願いします。

Aベストアンサー

 ウェストン公式を使えば求められるかも知れませんが、未知の値がありますね。

 L:給水管の長さ(m)
 P:配水管の水圧(MPa)
 H:配水管から水栓までの高低差(m)
 
 給水管の流速は管径と流量が判っているので算出できます。

 Q=36(L/min)×0.00001/60=0.0000006(m3/sec)
 V=Q/(π/4・d^2)=0.0000006/(π/4・0.013^2)=0.00452(m/sec)

 ウェストン公式

 h=[0.0126+(0.01739-0.1087d)/√V]・L/d・V^2/(2g)
  h:損失水頭(kgf/cm3)
  d:給水管径(0.013m)
  g:重力加速度(9.8m/sec)

 hをSI単位系に換算するには、×9.8/100 とします。このときの単位は[MPa]です。[kPa]とするにはさらに1000を乗じます。
 水栓部における水圧は、配水管水圧から損失水頭を除いたものです。

 p=P-h

Q水圧と口径が既知の時の流量?

こんにちは。

水圧が、0.4MPaの上水道管路にφ25mmのバルブが
付いています。

このバルブを全開にした場合に、どれだけの流量
が出るかを計算したいのですが、どんな公式を
使えば出せるのでしょうか?又は無理なんでしょうか?

どなたか御教示ください。

Aベストアンサー

無理です。
参考URLに同じような質問が出ています。

参考URL:http://www.setsubi-forum.jp/cgi-bin/c-board/data/design/log/tree_1547.htm

Q水道管(13ミリと20ミリ)の水圧の違いは分かる?

高台に新築中ですが道路から敷地内への水道管の経は13ミリでした。

HMは20ミリにすれば水圧が上がり水周りのストレスが軽減されますと言っています。

ほんとに感じるほど水圧が上がるのでしょうか?

どなたかこの手の情報に詳しい方が居ましたらお知恵をお貸し下さい

Aベストアンサー

>何処までを13ミリから20ミリまでをいうのでしょうか?

皆さんそれぞれ正論をおっしゃっているのでいまさら、とは思いますが、道路に埋められている本管の太さやご近所の軒数、などでも変わってきます。
ご近所の奥さん(男では駄目です)に聞くのが一番だと思いますよ。

いうと、本管からメータまでを太くしなさいよ、とHMは言っているのです。
蛇口は殆どのご家庭、同じ太さですし、これで結構です。
道路に埋まっている本管は変えるわけには行きません。

本管の太さを片道3車線の太さとすると、そこからお宅までの太さを片道2車線にしますか、1車線でいいですか、という話です。
メーターのところの太さを変えると、毎月の基本料金は上がります。どれだけ上がるかは各自治体によって変わりますから、市役所に聞きましょう。

そりゃ、1車線より2車線のほうが渋滞(出が細くなる)率がいいですが、どれだけ影響があるんだ、ということですね。
ここで全国の知識人に聞くより、ご近所の奥さんのほうが知っていますよ。

ちなみに私んちは、本管からメーターの手前までは太くしてもらって、メーターからは細いままです。
というのは、今の枝管は高圧ホースですが、昔は胴パイプでした。
そのため、私んちの枝管はつぶれたんですよ。それを取り替えるため、ブロック塀の下を掘るなり業者は苦労をしたようで、「この際この部分を太くしときます」と後で簡単に太く出来るような細工をしていってくれたのです。

>何処までを13ミリから20ミリまでをいうのでしょうか?

皆さんそれぞれ正論をおっしゃっているのでいまさら、とは思いますが、道路に埋められている本管の太さやご近所の軒数、などでも変わってきます。
ご近所の奥さん(男では駄目です)に聞くのが一番だと思いますよ。

いうと、本管からメータまでを太くしなさいよ、とHMは言っているのです。
蛇口は殆どのご家庭、同じ太さですし、これで結構です。
道路に埋まっている本管は変えるわけには行きません。

本管の太さを片道3車線の太さとすると、そこから...続きを読む

Q水道の水量や水圧を測る方法

自宅の水道の水量や水圧を測るにはどういう器具があればよいのでしょうか?素人でも簡単に測定できるような器具があれば教えてください。

もし専門業者にお願いするほうがいいのなら、どういう業者にお願いすればよいのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水量については、測りたい水栓の所で水量のわかる入れ物(ポリタンクや大きいペットボトルなど)に、全開で何秒でたまるか測ればわかりますよね。水圧については、ゲージが必要ですし、配管や水栓の取付口等(場所によって圧力に差が出る)に設置しなくてはならないので、水道工事店に依頼する必要がありますが、有料になります。ただ、なにか問題(水圧が異常に弱い等)があるのであれば、水道管理者(自治体の水道局等)で測ってくれますよ。無料で。

Q水道の水圧は何気圧?

何年か前に水道の水は10mしか上に上げられないので、
高いビルなんかには何回かに分けて上げる。
という話を聞きました。

ここで質問なんですが、
水道の水圧は何気圧なのでしょうか?
10mの話からすると1気圧なのでしょうか?
1気圧=10.33mH2Oですからね。

Aベストアンサー

その通り。理論上は1kgf/cm2で10m上がるはずです。
断面積1cm2あたりの数値なので混乱しないように。
管種は口径13mm、20mm、25mmとどんどん大きくなります。
最小の13mmの場合、断面積は1.32cm2なので、単純に面積が増えれば圧力が下がり、約0.75kgに減少してしまいます。だから1.0kgで10m上がるものが、断面積は1.32cm2あるので、実際は7.5mしか上がらなくなります。パイプ口径20mmの場合約3.2m、口径25mmの場合約2mとなるはずですが・・・。
※余談※
給湯器の最低作動水圧は確か0.8kgなので、それ以下だと着火しないから、水圧がとても大事なんです。

Q2階建て新築住宅で水圧が低いです。

2階建て新築住宅で水圧が低いです。
現状は、1階でシャワーを使ったり、洗濯を始めると、2階の蛇口からは異様に水の出が悪くなります。(蛇口全開で、直径2mmくらいの細い水が出るくらいの感じ)
このことを、市町村に連絡したところ、水圧を測りに来てくれました。
量水器を外して、本管からの水圧は3キロあったそうで、正常だそうです。
次に、設備業者に来てもらい、宅内をみてもらったところ、たしかに水圧低いと言われました。
業者の人に外水道の蛇口を外して、水圧を測ったところおよそ0.25Mpaでした。
業者がいうには、この地域は水圧はあるが、水量が低い地域であるためと言われました。
解決するには受水槽を設置する必要があると言われました。

教えていただきたいことは、本管からの水圧が0.3Mpaの水圧で、2階建ての場合、複数箇所で水を使うと、2階は水が出なくなるものなのでしょうか。

他にも水圧が低い原因など教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水圧と 供給水量とは 別ですので 供給水量が少ない箇所でも 水圧が有る場合も出て来ます。

>・・・ この地域は水圧はあるが、水量が低い地域であるため・・・
ご近所の状態は如何でしょうか? 住宅が次々と建って行く地区では 水道事業者の予想以上に
使用水量が多くて 給水が追いついて無い事も 考えられます。

此を解決するには 埋設本管を 太い物に換えないと 直りませんので 水道事業者と 良く話し合わないと
なりません。地区一帯が同様なら 区全体での交渉に持って行くのが 有利です・・・が
時間は掛かると思いますよ・・・・。

取りあえず 至急に・・・なら 参考URLの様な ポンプ付き受水槽の設置が 簡単です。
結構高価に付きますが 受水槽が 300L(ドラム缶1本半分)常時貯水されますので 災害時には
例え断水しても 一般家庭なら しまつすれば 2~3日の水は確保出来ます。
・・・・ 阪神大震災時に 芦屋の住宅で ”助かった~~~! ”とのコメントを聞いた事が有ります。
これは メリットの一部でしょうね。

ご参考に・・・!!

参考URL:http://denkamura.ocnk.net/product-list/194

水圧と 供給水量とは 別ですので 供給水量が少ない箇所でも 水圧が有る場合も出て来ます。

>・・・ この地域は水圧はあるが、水量が低い地域であるため・・・
ご近所の状態は如何でしょうか? 住宅が次々と建って行く地区では 水道事業者の予想以上に
使用水量が多くて 給水が追いついて無い事も 考えられます。

此を解決するには 埋設本管を 太い物に換えないと 直りませんので 水道事業者と 良く話し合わないと
なりません。地区一帯が同様なら 区全体での交渉に持って行くのが 有利です・・・が
時間は掛か...続きを読む

Q水道の蛇口の開き具合で圧力は変わりませんか?

水道の蛇口の開き具合では、圧力は変化しないと聞いたのですが、どうしてなのでしょうか?
ベルヌーイの式、あるいは他の式を利用して論理的に説明していただきたいのです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
私もご質問の趣旨をきちんと理解できているかどうか自信がないのですが、設問意図を勘違いしやすい典型問題のように感じますので回答してみます。
実は、「本質」を説明するのは私も難しいのですが。

ポイントは、「”たらりたらり”と水が漏れている蛇口に、先端を閉じたビニールホースを取り付ける。次の日の朝にはホースが破れている」(我が家で実際に起きた事件。)

 一般的にこの問題は、設問意図をを勘違いしやすい”引っ掛け”問題でもあります。。

 まず、蛇口の先が開放空間(圧力が極めて低い。この場合は1気圧)で、蛇口の元(水道管内)が高い圧力の場合、蛇口の先端からは水が噴出して(流れ出て)、その圧力は蛇口の閉まり具合と関係があります。(ベルヌーイの定理。他の方の回答はほとんどこれを意識している。)

 しかし、今回の問題は、水がほとんど動いていない状態が前提でしょう。この場合、「つながった空間では、その形状や場所によらずに圧力は一定」。
(これはいわば液体・気体の基本法則で、私も説明のしようがなくて・・・。)

 例えば、2本のペットボトルに高圧の空気を入れてみましょう。1本には2気圧、もう1本には4気圧を入れたら、当然、両者の圧力は違います。
 しかし、2本をホースでつなぎ、中間のバルブを開けると、高い圧力のボトルから低い圧力に空気が流れ込み、両者が同じ3気圧で安定するのは想像できるでしょうが、同時に、中間のバルブを大きく開けた場合でも、少しだけ開けた場合でも、結局3気圧で安定するのは変わらず、異なるのは安定するまでの時間だけ・・・というのもご理解いただけるでしょうか。。

さて、そこで、蛇口とホースの問題。
 安物のビニルホース(糸で補強してないもの)を蛇口に付け、ふんだんに水を出している状態で先端を閉じると、いかにも危なそうで、ホースが裂けてしまいそうなのは想像がつくでしょう。
 他方、”たらりたらり”と水が出ている程度なら、先端を閉じてしまってもまったく怖くはない・・・ですが、これが危険。
ホースの中が空気ばかりで水が少ない状態ならばまだ良いのですが、徐々に水で満たされ、空気が押し縮められてもまだ「たらりたらり」と水が入り続け、この水の入り続ける状態は、結局、ホースの中の圧力が水道管内の圧力と同じになるまで続きます。
・・・結局、「圧力は蛇口の開き度合いに関係なく、水道管内の圧力と同じになる・・・」

我が家では、息子が水撒きをして、ホース先端のシャワーバルブの弁を閉じた後、根元の蛇口も閉じたつもりが、「たらりたらり」になっていたようで、2気圧くらいまでしか耐えられない非耐圧ホースに
一晩かけて3気圧以上の圧力がかかってしまったようです。

さてさて、長くなってしまいましたがご質問の趣旨に合っていたでしょうか。
お役に立てば幸いです。

こんにちは。
私もご質問の趣旨をきちんと理解できているかどうか自信がないのですが、設問意図を勘違いしやすい典型問題のように感じますので回答してみます。
実は、「本質」を説明するのは私も難しいのですが。

ポイントは、「”たらりたらり”と水が漏れている蛇口に、先端を閉じたビニールホースを取り付ける。次の日の朝にはホースが破れている」(我が家で実際に起きた事件。)

 一般的にこの問題は、設問意図をを勘違いしやすい”引っ掛け”問題でもあります。。

 まず、蛇口の先が開放空間(圧力が極め...続きを読む

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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