技術者ならこれだけは知っとけ!

技術系に関して、備忘録になるようまとめて記載していきます。解説項目については極力誰にでもわかるように解説していきたいと思います。

流体によって曲げ配管にかかる力

90°曲げ配管(水平方向右から鉛直方向下に向き変更)

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水平方法の運動量変化は

 PA + \rho Q V → 0であるため

 PA + \rho Q V が変化量となる

鉛直方向の運動量変化は

0 →  PA + \rho Q V であるため

 PA + \rho Q V が変化量となる

三平方の定理より各方向の差の二乗を足して平方根で括れば良いので。

わかりにくので  PA + \rho Q u = T とすると

 F = \sqrt  { T ^ { 2 }  + T ^ { 2 }  }

\therefore  F = \sqrt { 2 } T

 \theta 曲げ配管 (水平方向右から時計回りに  \theta 向き変更 )

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水平方法の運動量変化は

 PA + \rho Q V  (PA + \rho Q V) cos \theta  であるため

(PA + \rho Q V) ( cos \theta - 1 ) が変化量となる

鉛直方向の運動量変化は

0 →  ( PA + \rho Q V ) sin \theta  であるため

 ( PA + \rho Q V ) sin \theta  が変化量となる

全問同様にわかりにくので  PA + \rho Q V =T として

各方向の差の二乗を足して平方根で括ると

 \sqrt { T ^ { 2 } ( cos ^ { 2 } \theta - 2 cos \theta + 1 ) + T ^ { 2 } sin ^ { 2 } \theta }

 sin ^ { 2 } \theta + cos ^ { 2 } \theta = 1 であるため

 \sqrt { T ^ { 2 } ( 2 - 2 cos \theta ) }

 T \sqrt { { 2 } ( 1 - cos \theta ) }  

 \therefore ( PA + \rho Q u )  \sqrt { { 2 } ( 1 - cos \theta ) }

流体力学のまとめは以下をご覧ください。

mmt726zushi-engineer.hatenablog.jp