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地下水の流量計算とは?
2023/10/15 04:30
- 地下水の流量計算について詳しく教えてください。
- 配管の面積と圧力から地下水の流量を求める方法を教えてください。
- 水の場合と空気圧の場合で流量計算の式が異なるのでしょうか?
地下水の流量について
2006/01/31 13:14
(水)地下水の流量計算をしたいのですが、些細なことでも構いません。アドバイスお願いします。私の知識では配管の面積×圧力で大体の流量が求められる(損失がどのくらいかは知りませんが。)と思っていました。
空気圧の場合 流量=面積×((圧力×0.1013)÷0.1013)×0.000001
だと思いましたが水の場合はどうなるのでしょう?
ちなみに、配管はφ20 圧力は0.06Mpaです。
宜しくお願いします。
回答 (1件中 1~1件目)
>>私の知識では配管の面積×圧力で大体の流量が求められる・・・・
そもそも、面積×圧力=力[N] ですよね? 貴殿が仰る流量が体積流量であったとすれば、単位はm^3/min(or s)で扱いますから、明らかに違います。流量が圧力の平方根(√)に比例するというのであれば、まだ話しは理解できますが。これは空気であっても水であっても明らかな誤解ですので、お間違えのないよう。
地下水ということですので、地下に水タンクが存在するイメージで考えますと、流体力学で登場するベルヌーイの定理というものが適用できます。
P:地下水圧力
P0:大気圧
h:地表~地下水層までの配管長さ
ρ:水の密度
PL:配管の圧損
g:重力加速度
V:地表での水の流速 とすれば、ベルヌーイより下式が成立します。
V = √{(?P - PL)/ρ - gh} (但し、?P = P - P0)・・・(1)
配管の断面積をSとすれば、流量Qは(1)式を使って、
Q = SV = S・√{(?P - PL)/ρ - gh} ・・・(2)
となります。貴殿の言う0.06MPaが?Pに当たるのかどうか不明ですが、圧損が不明なのであれば、とりあえず圧損を無視して(2)より流量計算を行い、後で補正すれば良いと思います。ただ、これはあくまでも理論計算ですから、計算結果は目安です。正確な流量を知りたいのであれば、測定することをお勧めします。
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