Ｑ＆Ａ エネルギー管理士、試験問題です。解き方 …

2009年11月26日 Ｑ．質問
エネルギー管理士、試験問題です。解き方がわかりません。どなたか模範解答よろしくお願い致します。問題水槽からポンプで水を汲み上げ、ポンプから１００ｍ離れた配管出口Ａ点まで水を送っている。配管はすべて内径１６０ｍｍの鋼管、管摩擦係数は０．０２０。 配管出口Ａ点はポンプ出口より１１m高い。配管出口A点はゲージ圧２００ｋｐａにすることが必要。送水量は１５ｍ3/ｍｉｎ。吸水管でのエネルギー損失はなしとする。水槽上面からポンプ入り口まで高さ１．０ｍ。水槽上面からポンプ出口まで高さ１．２ｍ。ポンプ出口から配管出口Ａ点まで高さ１１ｍ。①管内の平均流速は何ｍ/ｓか。②ポンプ入り口の静圧は、ゲージ圧力で何ｋｐａか。③ポンプ出口からＡ点までの管摩擦による圧力の損失は何ｋｐａか。④ポンプ出口の静圧は、ゲージ圧力で何ｋｐａか。⑤ポンプの全揚程は何ｍか。⑥ポンプ効率８０％のポンプでは所要動力は何ＫＷか。
2009年11月28日 Ａ．回答
1. 配管の断面積が 200cm^2 (0.02 m^2) 流量 15/60 =0.25 m^3/s 流速=流量/断面積=12.5m/s2. 水10mが98kPaなので、ゲージ -9.8kPa3. 摩擦による圧力:λlv^2/(2d)=980 Pa, 0.98kPa (かな？）4. 出口圧力 200kPa,圧力損 1kPa, 高低差の圧力 108kPa 計209kPa (かな?)5. 揚程 12.2m, 速度水頭v^2/(2g)=8.0m,摩擦による圧力分 0.1m, A点での吐出圧力分 200/9.8=20.4 m 合計 40.7m6. ポンプ出力が全揚程と流量で計算できて 全揚程を圧力換算すると 399kPa 流量 0.25m^3/s から100kW ポンプ効率0.8 から所用動力=100/0.8=125kWかな？
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