エンジニアリング日記

プラントエンジニアリングに関して僕が学んだことや経験したことを淡々と記していきます。

今日は水深と水圧についてまとめてみましょう。

水圧は水中の物体の上にのっている水の重さが原因で生じる圧力なので、水の深さに比例して、大きくなる。
水深h[m]にある面積A[m^2]の物体にかかる水圧は、
水圧=mg/A
  ={(A[m^2]×h[m]×1[g/cm^3])×9.8[m/s^2]}/A[m^2]
  =h[m]×[g/(10^-2m)^3]×9.8[m/s^2]
  =h×[g/(10^-6m)]×[1/s^2]
  =10^h[g/m・s^2]
  =10^4h[kg/m・s^2]
ここで、Pa=N/m^2=kg・m/s^2・1/m^2=kg/m・s^2だから
水圧=10^4h[Pa]
水深hが10[m]のとき、
水圧(10m)=0.1[MPa]

断熱とは熱伝導・熱対流・熱輻射などの熱移動を防ぎ、それを実現しようとするのが断熱材です。
例えば蒸気配管の場合、配管が周囲の空気によって冷やされ、配管中の蒸気が冷やされると液化するので、
それを防ぐために断熱材で蒸気配管を覆います。

冷却水配管の場合は、配管が周囲の空気によって暖められ、配管中の冷却水温度が上昇するのを防ぐために
断熱材で冷却水配管を覆います。

断熱材の材料としては、グラスウールやロックウール、ウレタンフォームなどが使用されます。
ここでウレタンフォームは発泡系断熱材です。ウレタンは発泡剤によって発泡します、つまり断熱材が膨張します。発泡剤とはウレタンに泡を生じさせるための薬剤です。
断熱材に発泡剤を使う理由は、密閉性を高めるためです。
液体窒素配管などで断熱材の密閉性が悪い場合、液体窒素配管によって配管周囲の空気が冷やされ、外装材に結露することがあります。それを防ぐためには断熱材の密閉性を高める必要があり、そのために発泡剤を使うのです。

参考
永和化成工業株式会社 発泡剤の基礎知識



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今日は勘違いしがちな密度と比重の違いにまとめてみましょう。

密度とは、物質の単位体積あたりの質量のことです。
単位はSI単位系ではkg/m3で、CGS単位系ではg/cm3になります。

比重とは、ある物質の密度と基準となる物質の密度との比のことです。
一般的に基準物質は、固体及び液体については、大気圧(1気圧)、4℃における水で、
密度は0.999972g/cm3です。ほとんど1.0g/cm3なので、比重と密度の値はほぼ同じ値に
なります。気体については、同温度、同圧力での空気が基準になります。

比重は比なので、単位はありません。

参考
図解でわかる危険物取扱者講座 密度と比重


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