流体力学

質問

ある円管があるとします。

その円管を水平にして流体を流した時と垂直にして流体を流した時の摩擦損失は等しいらしいのです。

それはどうしてでしょうか？

もちろん同じ流体を流します。

回答No.2

okormazd · ベストアンサー

摩擦損失(摩擦によるエネルギー損失)F[J/kg]は、たとえば次式で示されます。
ファニングの式
F=4f・(u^2/2)・(L/D)
u:平均流速[m]
L:管長[m]
D:管径[m]
f:摩擦係数
fはレイノルズ数Reと管の粗度によって決まります。
Re=Duρ/μ
ρ:密度[kg//m^3]
μ:粘度[Pa・s]
なので、摩擦損失は複雑になりますが、
「管の配置によることはありません。」
したがって、水平・垂直には関係ありません。

なお、どうして上式で表されるのかという質問ならば、面倒な話になりますが、「実験と理論を組み合わせて導かれた式」と答えておきましょう。

お礼

回答ありがとうございます。

式で表していただき、非常によく分かりました。

ファニングの圧力損失の式は、両辺を密度で割って

エネルギー損失の式に変形できるのですね。

回答No.1

noname#185706

その場合、摩擦損失は流速で決まるからではないのですか？
流速が同じなら、摩擦損失も同じになるのではないでしょうか。

素人なので、そのつもりで。

お礼

回答ありがとうございます。

重力の効果によってなにか変わるのかなと思いましたが、

流速によって決まるんですね。