遠心ポンプ出口配管のバイパスが配管抵抗に与える影響
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皆さん、こんにちは。ある遠心ポンプの出口流量は200立方メートル/分で、出口バルブは全開、出口調節バルブも全開の状態です。出口圧力は0.75メガパスカルです。この時の流量と圧力が、この管路システムの抵抗条件下におけるそのポンプの性能曲線になります。調節バルブのバイパスを全開にすると、流量は350立方メートル/分まで上昇し、出口圧力は0.6メガパスカルまで下がります。皆さん、出口調節バルブのバイパスを開くとなぜこんなに大きな流量の変化が起こるのか教えていただきたいのです。バイパスを開くことで出口管路の抵抗を下げることはできますが、わずかなバイパス部分だけで全体の管路特性がこれほど大きく変わってしまうのでしょうか？
調節弁の取り付け位置には通常、直径の変化があり、配管全体と比べて抵抗が生じるため、バイパス流量を増やせば理解できる。
このような状況では、バイパスを開くと直管の抵抗が変化します。通常、直管の抵抗を計算する際にはその損失はごくわずかですが、なぜ出口配管の性能がこれほどまでに向上するのでしょうか？
個人的には、ポンプの出口配管上にある調節弁が出口配管の圧力損失の大部分を占めているのではないかと思います。そのため、サブラインのバルブを開くと、サブラインと調節弁の部分は並列配管となり、圧力損失が等しくなるのです。その結果、サブラインの流量はメインラインの流量とほぼ同じ、あるいはそれ以上になり、流量はほぼ2倍に増加するのです。