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損失水頭(そんしつすいとう)の計算
 ○「損失水頭(そんしつすいとう)」って何?
  損失=失う  水頭=水の圧力  何のこっちゃ????
  簡単に言うと、抵抗です。 水と管路との間に生じる、「摩擦抵抗」です。
  細い管路に大量の送水をしようとすると、大きな抵抗がかかるため送水圧力を高めて
  あげないと水が届きません。また、ザラザラとした管路に送水しようとしたら、滑らかな
  管路より抵抗が大きくなるのも感覚的にも分かりますね!
  管の素材、管の径、送水量、送水距離、によって変わってきます。  
  「じゃぁどうすんの?    (?。?)  」
  その「損失水頭」は、計算で求めることができます。
  「むつかしぃんちゃうの?  ^_^;  」
  その計算を数値を入れるだけで出てきます。
  「やったぁ!         \(^o^)/ 」
  試しに身近な数値を使ってやってみてください!

 さて、その求め方ですが、管の状態や、管の太さ、流す量とその距離によって変わってきます。 それらを総合的に関係を整理したものとして、ムーディ線図、ハザン・ウィリアムの公式、マニンの公式、ダーシィーの公式、池田公式、ウィリアム・ヘーゼンの公式などがあります。今回は、ウィリアム・ヘーゼンの公式を使って求めてみたいと思います。この公式では、送水する管の状態を 「流速計数 C 」としていまして、今回求めたい管種とその状態を、加味して選んでください。  [表1] にその参考値を書いています。 また、配管している管が曲がっていたり、逆止弁、仕切弁、などが途中についていたら求める値が変わってきます。そんな時は、真っ直ぐな管の長さに換算していきます。  を参考にして下さい。そしてそれらの、合計と管の長さを加算したものを 「 L 」とします。

 ☆例えば、口径50mmの全長100mの管路で継ぎ手はねじ込み、
  その中に 90度ショートエルボが4カ所  仕切弁が2箇所  逆止弁が1箇所  としますと、       (換算表より)
     100m+2.6m(90度ショートエルボ)×4箇所+0.5m(仕切弁)×2箇所+5.8m(逆止弁)×1箇所=117.2m
  L=117.2m となります。

 その他の値は、おわかりの通りです。
・・・といって、−1.85乗、−4.87乗、1.85乗の計算をするのは、めんどうなものです。そこで、「計算フォーム」を下に作ってあります。何はともあれ、それぞれの箱に適当な値や、身近な数値を入れてみてください。そして、 [ 計 算 ] のボタンを押してみてください。
どうでしょう?期待した結果でしたか?それとも、驚くべき結果でしたか?
では、必要なデータを記入してください。
ポンプの選定や、管の選定の検討材料になりお役に立てることを願っております。


ウィリアム・ヘーゼンの公式:

C: 流速計数
D: 管径(m)
Q: 流量(m/min)
L: 管長(m)

流速計数 C の値                                          表1
管  種 C の値 ライニング管、コンクリート管、塩化ビニール管等、内面粗度が良好な管(内面が滑らかな管)は
   C = 130 (または 140 )
で計算してください。
新鋳鉄管 130
古鋳鉄管 100
新鋼管 120〜130
古鋼管 80〜100

   計算フォーム
入力値:
        流速計数 C:        ・・・・・・・・ 上の表を参考にしてください。
          管径 D: mm     ・・・・・・・・ <注意>入力しやすいように
                                      単位をmmにしています。
          流量 Q: m3/min  ・・・・・・・・ 1m3=1000リットル 100リットル=0.1m
          管長 L: m

                               
計算結果:

      損失水頭 h(m):  mHO       
                   =MPa(メガパスカル)

       参考:( 流速 :  m/s )
   
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