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水の反力を算出する方法
2023/10/13 01:44
- ポンプに接続されているホースから排出される水の反力を求める方法について教えてください。
- 流量や断面積、流速が分かっている状態で、水の反力を計算する方法について教えてください。
- 開放されたノズル部から排出される水の反力を算出する方法について教えてください。
水の反力を算出したいのですが・・・
2002/03/12 13:38
ポンプに接続されているホースから排出される水の反力を求めたいのですが・・・
計算方法を教えてください。(ノズル部は開放状態です。)
流量、断面積や流速などは分かっています。
どなたかお願いします。
回答 (1件中 1~1件目)
水力学で「運動量の法則」があります。この法則を利用して反力が計算できます。
F:反力(kg),γ:密度(kg/L),Q:排出量(m3/min),v1:入口の流速(m/s),v2:出口の流速(m/s),g:重力加速度(m/s2)として,v1とv2が同一方向であれば(ホースがポンプの吐出し口から曲がっていない状態=一般にはありえないが),次式で計算できます。
F=γQ/g・(v2-v1)
例)γ=1(水),Q=2m3/min,v1=5m/s,g=9.81m/s2とすれば,ホース端のノズルは開放なのでv2=0となるので,
F=(1x1000)・(2/60)/9.81・(0-5)=-17kg(流れと逆方向の荷重)
となります。
ホースが曲がっている場合は,上記の考え方を利用して,v1とv2を水平方向(X)と垂直方向(Y)の二つの方向にそれぞれ分解して計算し,計算後,合力にします。
>この式ですと、流速が速いほど反力が小さくなると思うのですが・・・
>おかしくありませんか?
γ=1(水),Q=2m3/min,g=9.81m/s2として,
F=γQ/g・(v2-v1)で計算すると,
v1=5m/sでは,
F=(1x1000)・(2/60)/9.81・(0-5)=-17kg
v1=10m/sでは,
F=(1x1000)・(2/60)/9.81・(0-10)=-34kg
v1=15m/sでは,
F=(1x1000)・(2/60)/9.81・(0-15)=-51kg
になり,流速が大きくなるにつれて,反力は大きくなりますが。。。。
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補足
2005/08/18 10:06
ずいぶん昔の回答の補足で申し訳ありません。
この式ですと、流速が速いほど反力が小さくなると思うのですが・・・
おかしくありませんか?