圧力と流量と流速の関係

質問

初歩的のことですいません。
たとえば、一般的にポンプ圧　1 MPa で流量 １０ l/min のとき　
　　　　　１０　MPaでは、流量と流速は、上の値より上がるのか下がるのか？
その理由もお願いします。

回答No.2

a987654

条件が足りな過ぎます。
１．気体なのか液体なのか？気体の場合、流量はノルマル（１気圧に戻した量）なのか否か？
　　空気圧のポンプ容量の場合通常ノルマルを使用します。（圧力で能力が全く異なってしまう為）
２．負荷は定量なのか圧力比例なのか？
３．ポンプは理想ポンプなのか？
　　実際のポンプには最大能力で限界があり、圧力を上げると吐出量は低下する。
４．流速とは導管内速度のことか、負荷吐出口速度の事か？
５．導管の損失は？
これらの組み合わせで答えは全く変わってきますので一例を記します。

組み合わせの例
・気体、ノルマル流量、定量負荷、理想ポンプ、導管内流速、損失無とした場合
　流量：変化なし、流速低下（使用量が定量の為）

・気体、ノルマル流量、圧力比例負荷、理想ポンプ、導管内流速、損失無とした場合
　流量：増加、流速は負荷によりけりだが理想状態では速度変わらず

回答No.1

housyasei-usagi

ちょっと御質問の条件が不足しているかと思います。

　ある系統にＡというポンプをつないで運転したら，ポンプ出口圧力（ポンプ出たすぐ後の圧力）で1MPaで10 l/min流れました。
　次にＢというポンプに交換したらポンプ出口圧力は10MPaになりました。この場合ならば，流量と流速は上がります。
　電気に例えると，同じ回路で電圧を上げた事に似てます。電圧（圧力）が高ければ，電流（流量）も多く流れます。流速は電気で説明できないかと思いますが，流体が非圧縮性ならば，同じ配管の太さで多くの流量を流すには，非圧縮＝体積一定なので流速が上がらないと流量も増えません。

　今度はポンプを替えないでポンプ出口に絞り弁を入れてある系統に流体を流す場合。
　渦巻きポンプなどは，ポンプのＱ－Ｈ特性（流量と圧力の特性）に従い，ポンプ圧が高いとき程流量が少なくなります。しかし，ギアポンプなどは，ほとんど一定の流量のままで，絞れば絞るほど圧力が上昇します。（ギアポンプの後に絞り弁のみで使うのはあまりないかと思いますけど。普通は逃がし弁を付けて圧力調整します。）

　たぶん初めの回答が御質問の意図に合致しているのではないかなと思います。勝手な解釈をさせて頂くと，流速が上がれば圧力が下がるベルヌーイの定理と混同されているのではと思います。

お礼

条件少ない中ありがとうございます。
。よろしければ下の回答も・・・
なぜ、渦巻きポンプで圧力が高いのに流量が下がるのですか？基本的なこと知らなくてすいません。