配管圧力損失計算、静圧計算、展開図










配管圧力損失計算、静圧計算、展開図の耳寄り情報

流体の流量と流速の関係は、流量=流出係数×流路面積×流速である

損失水頭の式と、圧力損失の式については、摩擦による損失水頭、配管の長さ、水力直径、断面平均流速、重力加速度、無次元の摩擦損失係数、摩擦による圧力損失、流体の密度などの値を用いて示されます。 水力直径は、円管の場合は内径と一致します。断面平均流速は、配管断面の湿潤面積あたりの体積流量と等しくなります。 無次元の摩擦損失係数は、ムーディー線図により求めるか、コールブルックの式により求めます。

管内を流れる水は、口径、延長、取付器具などの摩擦抵抗によりエネルギーが失われます。 この損失を水頭で表し、摩擦損失水頭といいます。 水頭と流速の関係は、ベルヌーイの定理により、流速、重力加速度、基準水面からの高さである位置水頭、その点の圧力、水の単位体積重量などの値を用いて計算します。

配管内を流れる流体の流量と流速の関係は、流量=流出係数×流路面積×流速で表します。 流速は、ベルヌーイの定理により、パスカルの圧力差圧と、流体密度より求めます。
摩擦損失係数は、配管のパラメータ、流れの流速による変数です。 層流状態での摩擦損失係数は、ハーゲン・ポアズイユの法則により一定の値を示します。 乱流状態での摩擦損失係数は、コールブルックの式、ムーディー線図などの方法で求めます。 コールブルックの式は、反復計算を行うと値が正確に求められます。 ムーディー線図は、コールブルックの式を用いて作成された図表ですが、簡便ですが正確性には劣ります。

パイプラインの管厚などの管種条件から、想定される土被りごとの許容水圧を算出する方法で、 管種選定のシュミレーションを行うのが効率的です。 具体的なパイプラインの設計については、選定した管種に対して、パイプラインの浮上がりの検討を行います。 布設状態は、溝型、突出形、逆突出形、矢板施工について検討します。 基礎形式は、自由支承、固定支承について検討し選定します。 パイプラインの荷重ケースは、自動車荷重、群集荷重、積雪荷重、宅地荷重、施工時荷重などを作用させ、比較検討して最大となる荷重を採用します。

ダルシー・ワイスバッハの式は、流れが十分に発達した円管内定常流が、管壁による摩擦損失をうける状態を、流体力学的に表した式です。この式は、配管に流れる流体と管壁の摩擦による損失水頭、圧力損失について表しています。

配管系の耐震診断用の耐震性能と熱伝達率について

配管系の耐震診断用の耐震性能は、レベル1とレベル2に区分されています。
配管系の耐震診断用レベル1耐震性能は、配管系の地震応答において地震時、地震後に配管系に有害な変形などが残留せず、配管内の高圧ガスの気密性が保持される状態をいいます。配管系の耐震診断用レベル2耐震性能は、配管系の地震応答・地盤変状において、地震時、地震後に配管内の高圧ガスの気密性が保持される状態をいいます。
これらの耐震性能は、既存設備・配管系とし、設備の経年変化や周辺環境下での耐震性能であり、現地での点検においても、十分に考慮される必要があります。 流体の熱伝達率は、流速などにより、また自然対流か強制対流かによって、熱伝達率の値は変わります。 また、流体が空気のときは、熱源の壁表面の放射率に大きく左右されます。

熱伝達率は、熱源となる壁、管表面と、それに接する流体との間の熱移動の大きさです。 SI単位は、W/(m-2・K)で表します。 熱伝達率は固体壁と、それに接する流体の熱伝達の量は、熱伝達率と固体壁表面の温度と流体の中心部 温度との差、壁の面積に比例します。 流体の場合は、流速などにより、また自然対流か強制対流かによって、熱伝達率の値は変わります。

直結給水方式と受水槽方式のどちらを採用するべきか?

次のような建物の状態では、受水槽方式を採用するように定められています。 多量の水を必要とする建物に給水する場合、常時一定の水圧を必要とする建物に給水する場合、 工場・病院・学校などで短時間でも断水することができない建物に給水する場合、3階直結給水に該当しない建物に給水する場合、その他管理者が必要と認めた建物に給水する場合などは、受水槽方式を採用しなければなりません。

直結給水方式についてです。
水道直結方式は、水道管の水圧や給水能力によって給水箇所が制限されるため、 戸建住宅や2階建て程度の比較的小規模の建物に使われます。
増圧給水方式は、水道管に加圧ポンプを直接接続して、水道管の水圧では給水できないような 高所の水栓などに給水する方式で、建物内の水が汚染された場合にも、 汚染された水が水道管に逆流しないように逆流防止装置を取り付けることや、 水道管の供給能力を超えないことが条件となります。

給水方式のひとつである受水槽方式は、配水管から分岐して給水管で水道水を受水槽に受水した後、ポンプで高置水槽へ揚水し自然流下で給水する方法です。また、給水ポンプを使用して建物内の必要箇所へ給水する場合もあります。
 次のような建物の状態では、受水槽方式を採用するように定められています。多量の水を必要とする建物に給水する場合、常時一定の水圧を必要とする建物に給水する場合、工場・病院・学校などで短時間でも断水することができない建物に給水する場合、3階直結給水に該当しない建物に給水する場合、その他管理者が必要と認めた建物に給水する場合などは、受水槽方式を採用しなければなりません。

直結方式は、給水装置の末端水栓まで配水管の圧力により給水する方式です。 直結方式は、 2階建以下の一般的な建築物に給水する場合、3階建の直結給水に該当する場合に採用されます。 受水槽方式は、配水管から分岐して給水管で水道水を受水槽に受水した後、ポンプで高置水槽へ 揚水し自然流下で給水する方法です。 また、給水ポンプを使用して建物内の必要箇所へ給水する場合もあります。

配管設備における、受水槽による間接給水方式についてです。
水道管の水圧や給水能力では給水できない建物などでは、 受水槽に貯水してから間接的に必要な水圧や水量の水を供給します。 高置水槽方式は、最も一般的な給水方式で、故障も少なく常に安定した水圧で給水できます。 圧力水槽方式は、給水圧力が変動したり大規模な建物では圧力水槽が大きくなるので比較的 中小の建物に使われていましたが、最近ではポンプ直送方式にとって代わられて、あまり使われていません。 ポンプ直送方式は、ポンプ容量制御によって給水量が変化しても給水圧力を一定に保つことができるため、 高置水槽の設置が難しい建物などに使われますが、停電時には給水ができなくなるので、 発電機を設置するなどの対策が必要になります。

複雑な計算を行ってくれる配管計算、上下水道計算のフリーソフトがおすすめ

配管・上下水道のフリーソフトには、 配管の摩擦抵抗計算、配管の圧力損失計算ソフト、配管の凍結時間と保温剤厚さの計算、下水処理機械の設計計算、 フリー圧力損失計算、ヘーゼンウィリアムスの計算ソフト、 摩擦抵抗自動圧損計算表、ブロワ管圧損計算、SGP配管摩擦損失水頭、ガスの圧力損失計算、 油圧ポンプ損失、通気抵抗計算ソフト、油圧配管圧損計算 などのフリーソフトがあります。

配管計算、上下水道計算においては、多くのメーカーから、専用のソフトが発売されています。 専用ソフトには、それぞれの目的があり、必要に応じて使い分けることになります。 配管計算、上下水道計算の注目を集めているソフトには、複雑な計算を行ってくれるものがあります。

配管の計算、上下水道の計算などは、人間の手計算では限界があり、 膨大な時間がかかってしまいますし、正確性にも欠けます。 そこで、配管計算、上下水道計算の専用のソフトが開発され、 確実性が高くなり、便利に計算を行うことができるようになりました。

配管工事の圧力損失計算にはフリーソフトがおすすめなわけ

配管抵抗の計算や管サイズの計算も行えます。
<フリーソフトを使って業務を効率化>
配管の圧力損失計算は、非常に複雑で手間が掛かる仕事の1つです。フリーソフトを活用して、時間の短縮に成功すれば、仕事の効率化アップに繋がります。

<配管抵抗の計算や管サイズの計算も行えます>
手間がかかる複雑な計算を短時間で行えるため、仕事の効率化に繋がります。圧力損失の計算ミスによるトラブルを防ぐことができます。配管抵抗の計算や管サイズの計算も行えます。

フリーソフトの使用でコストダウンしましょう。
<配管に生じる圧力損失計算をフリーソフトで行う>
圧力損失が防げれば、トラブル防止に繋がります。配管に生じる圧力損失計算を行うフリーソフトは、さまざまな公開されています。どのフリーソフトを導入するか比較して決定しましょう。

<フリーソフトの使用でコストダウン>
仕事にマッチしているか、配管の圧力損失計算のフリーソフトを試しにダウンロードして使ってみましょう。気に入れば、その後に継続して使用するように決定しても問題ありません。

圧力損失計算・抵抗計算フリーソフトの長所。
<圧力損失計算・抵抗計算フリーソフトの長所>
最新の圧力損失計算・抵抗計算ソフトであれば、難解な計算もなんなく解決することができます。どんなシチュエーションにも対応可能なので、幅広い要求に答えることができます。

<複雑な形状でも計算が可能です>
既存店舗の改修工事では、換気設備機器のレイアウトなどが制約される場合があります。配管経路によっては複雑な計算が求められます。最新の圧力損失計算・抵抗計算ソフトなら対応可能です。


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