管路抵抗曲線の書き方

管路抵抗曲線は揚水ポンプや遠心ポンプを新しく取り付ける場合や、交換作業時などにポンプに対してどの程度の抵抗がかかるのかを表したグラフ表であり、設計時の参考材料として使います。

1.ポンプの取り付け作業時に使います
2.揚程と流量を正確に認識する
3.2次曲線によるグラフ化を行います
4.シンプルで見やすい図に仕上げる

ポンプの取り付け作業時に使います

管路抵抗曲線は揚水ポンプや遠心ポンプを新しく取り付ける場合や、交換作業時などにポンプに対してどの程度の抵抗がかかるのかを表したグラフ表であり、設計時の参考材料として使います。管路抵抗曲線の図における抵抗曲線を理解すれば、長い吐出配管と短い吐出配管の場合で、

ポンプの流量がどのように変化するかが理解できるようになっていることから、ポンプの故障修理を専門的に行っている会社や業者さんに勤めている方は、書き方を記憶しておいたほうがいいと言えるでしょう。数値を厳密に算出した上でグラフにするのが管路抵抗曲線の基礎的な書き方であると言えますが、まずは流量毎の用程、効率、軸動力などを調べてから

液体の流量を計算しなければならないことから、用程、効率、軸動力を調査することから始めなければいけません。現場作業に慣れていないような方でも計算式をしっかり理解していればそう多くの時間を掛けることもなく管路抵抗曲線を書き上げるためのデータを収集できると言えるでしょうが、揚水ポンプや遠心ポンプを新品に交換するのではなく修理する場合は相応の時間がとられてしまうといった意識を持っておいてください。

揚水ポンプや遠心ポンプは新しい物に交換したほうが結果として省エネ化を果たせる可能性が非常に高いため、ポンプが故障してしまった際には修理ではなく交換を勧める会社や業者や大半であると言えますが、それでも古いポンプを使い続けたいといった顧客も確かに存在することから、基本的なリサーチ能力は身に付けておいたほうが無難だとも言えるでしょう。

揚程と流量を正確に認識する

管路抵抗曲線をグラフ化するために特に力を入れて調べなければいけないのが揚程と流量の値です。揚程は水を汲み上げる高低差のことを指し、ホースを設置した場所の凸凹などによる管内抵抗による損失を含めて計算しなければならないなど複雑な計算を行わなければならないとはいえ、慣れてしまえば1時間もかからず計算できる高低差なので、まずはこちらから調べてみてください。

流量は通常は一秒単位なのですが、時間内に通過する水の量のことを指し、流量＝流出係数×流路面積×流速で表すことが可能となっています。手元に流出係数、流路面積、流速のデータさえあればこちらも容易に計算することが可能であると言えますが、流出係数や流路面積などのどれかひとつでも分からないようならしっかり正確な値を調べておいてください。

この揚程と流量を正確に認識しておくことが管路抵抗曲線を図面として作成する場合に大切なこととなってきますので、頭に入れておくといいでしょう。ちなみに揚程と流量の値を自動で計算してくれるようなシステムも存在しており、パソコン上で必要な数値をそれぞれ入力しさえすれば簡単に揚程と流量の正確な値を表示してくれるようになっています。

電卓などを使用して細かな数字の計算を行うのが苦手であるといった方は、このようなシステムを有効的に活用すべきだと言えるため検討してください。また管路抵抗曲線の使用目的によっては、流量は任意で設定しても構いません。そのような場合には使用流量又は設計流量ぐらいにすると分かりやすいと言えるため覚えておいてください。

2次曲線によるグラフ化を行います

実際に管路抵抗曲線を作成する上で必要なデータを集め、その上で取り掛かる管路抵抗曲線の書き方としては、グラフ形式で揚程と流量の2次曲線を書くのだと認識しておいて構いません。まずy軸に揚程を書き込み、次に流量のラインに管路抵抗値を書き込みます。そしてy軸に書き込んだ点を頂点として、

管路抵抗値を書き込んだ点を通過する2次曲線を描きといったイメージをしておくと分かりやすいでしょう。これがいわゆる管路抵抗曲線となるのですが、管路抵抗値は流速の2乗に比例しますので、最終的には必ず2次曲線となるのだといった意識のもとで書いていけば、正しい2次曲線が描けると言えるため記憶しておいてください。

そして書き込んだ管路抵抗曲線と性能曲線の交点が実際の使用点となります。管路抵抗曲線はこの使用点を調べるためのグラフ表だと言えるため、使用点はどこの箇所になるのかは色違いの字で表すなどあえて目立たせてみるのもいいでしょう。ポンプの吐出配管での抵抗が配管内を流れる液体の流量、つまりポンプの流量によってどうなるのかを表示した曲線でもあるのが管路抵抗曲線です。

ポンプ修理や交換を依頼してきた顧客に対して、ポンプの流量がどのように変化するかをグラフとして説明したいといった際にも活用するといいと言えます。説明用に管路抵抗曲線を紙に印刷するような場合には、グラフ化している抵抗曲線と、揚程と流量の曲線を色違いにしておくと、より分かりやすくなるため推奨できます。

シンプルで見やすい図に仕上げる

最後に覚えておいてもらいたい管路抵抗曲線の書き方の注意点として挙げられるのが、管路抵抗曲線をグラフ化して書く場合には余計な文言や不要な線などを付け加えず、2次曲線の上昇傾向や交差具合などを際立たせるシンプルで見やすい図に仕上げるべきであるといった点だと言えるでしょう。

管路抵抗曲線は抵抗が大きくなると急勾配となるのですが、余計な文言や必要がない線などで図がうまっているとその傾斜が理解しづらくなってしまうというデメリットがあります。あくまでも2次曲線のみの図が綺麗な完成図であるといった認識の元で、不必要な記載などを避けることが好ましいのです。

初めて管路抵抗曲線を書かなければいけないといった方の場合、各種計算式や正しいグラフ化の行い方に戸惑ってしまうでしょうが、ポンプやエアレータ、水処理機器などの抵抗曲線や流量制御曲線などの計算の仕方をまとめている電子ハンドブックが数こそ少ないものの存在しており、パソコンやスマートフォン、タブレット端末から無料で閲覧することが可能となっています。

管路抵抗曲線はパソコンで作るといった大半だと言えることから、パソコン上で電子ハンドブックを閲覧して参考材料にしてみることをお勧めします。専門用語を噛み砕いて解説してくれている初心者用の電子ハンドブックも探してみるとあるので、とても分かりやすくなっているとイメージしておいてください。電子ハンドブックによってはダウンロードも可能になっているため、必要ならインストールしておいて構わないでしょう。

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