排出時間(2014.9)

水槽の水をドレン管から排出する時間を考えます。 

水量は１０トン、水深は２ｍ、ドレン管サイズは４０㎜。 

この水は何分で抜けるか。

まずドレン管を全開すると水が出ます。 

水量はＱ＝ＡＶ(Ａ；面積、Ｖ；水の出る速度)。

面積ＡはＡ＝π×(０.０４)2／４＝０.００１２５６ｍ2。 

水の出る速度ＶはＶ＝√2gh(g；重力加速度、h；水深)より

Ｖ＝√２×９.８×１＝４.４２ｍ／ｓ

(ここで水深２ｍなのにｈを１ｍとしたのは水深により

速度は変わるから平均速度を入れた。水深の半分が平均速度)。

水量ＱはＱ＝０.００１２５６ｍ2×４.４２ｍ／ｓ＝０.００５５５ｍ3／ｓ。

水量は１０トンだから１０ｍ3÷０.００５５５ｍ3／ｓ＝

１,８０１秒⇒３０分。

早く排出するにはドレン管サイズを大きくすればいいのですが

下流の流れを考慮しないと水が溢れることがあるので

むやみに大きくしても意味はありません。