水路が分岐た場合の水圧について

質問

ある管の中を左から右へ水が流れていて、水路が途中で上下に分岐し、かつ上下の流量が異なる場合、それぞれの出口の水圧が異なることは起こりうるでしょうか？
ちなみに、給水圧は0.2MPaで上の出口の流量が2.2L/min、下の出口の流量が0.5L/min。管の経は一定で、分岐後のそれぞれの出口までの距離は一定です。
よろしくお願い致します。

回答No.2

noname#32408 · ベストアンサー

こんにちは。

　＞ある管の中を左から右へ水が流れていて、水路が途中で上下に分岐し、かつ上下の流量が異なる場合、それぞれの出口の水圧が異なることは起こりうるでしょうか？

　質問者様のおっしゃる通りですね。
　上下に分岐されていれば、水圧も当然違ってきます。
　水圧が違えば流速も変わるし、当然、流量も変わります。

　＞ベルヌーイの定理を使う場合、入り口のエネルギーと二つの出口のエネルギーの和は同一と考えてよろしいのでしょうか？

　そうではないと思いますよ。

　出口のエネルギー　＝　入り口のエネルギー
なのです。

　いくつ出口があっても、これは変わりません。

　出口のエネルギーは「速度」です、
また、入り口のエネルギーは「圧力」です。

　形こそ違えども、
「速度のエネルギー」＝「圧力エネルギー」なのですね。

　これは、ひとつひとつの出口に適応されます。

　答えはただ一つです。
　トリチェリーの式があるではありませんか。

　水の速度＝２ＧＨの平方根になります。
　（Ｇ＝重力、Ｈ＝水圧）

　出口ごとに、これを使えば良いのです。
　これだけです。

お礼

非常に丁寧なご説明ありがとうございました。

回答No.3

N64

出口が大気開放であれば、出口の静圧は両方とも大気圧です。幸い、出口の水量が与えられているので、出口の流速(m/s)は、流量(m3/min)を60で割って、それぞれの管の断面積(m2)で割れば出ます。それらをV1、V2とすると、出口の動圧はそれぞれ、(V1^2)/2g、、(V2^2)/2g (ｍ水柱)となります。

回答No.1

Willyt

水路の水が定常的に流れているときにはベルヌーイの定理が適用できます。これはエネルギー保存則の変形です。速度が速いとその分圧力が下がります。ですからそれぞれの出口への流速が違えば水圧が違って来ますよ。

補足

分岐していてもベルヌーイの定理は使えるのですか？
ベルヌーイの定理を使う場合、入り口のエネルギーと二つの出口のエネルギーの和は同一と考えてよろしいのでしょうか？