水系管網計算プログラム u-FLOW®/WN 適用例
配水管網の設計において、様々な条件下での管路の流量と水頭の評価が重要になります。管ごとの局所的な流量と水頭は単純に評価できますが、多数の分岐・合流を含む複雑な管網では方程式を数値的に解くシミュレータが必要となります。それが管網解析プログラムu-FLOW／WNです。u-FLOW／WNは、Hazen-Williamsの式に基づいて配水管の管路網内流れの定常計算を行い、圧力と流量の分布を評価します。
特徴は、下記の通りです。
- 流体機器としてポンプの昇圧を考慮できる
- 数値解法の工夫により計算が高速である
- 流量や水頭が、管網図上に表示できる
- 管径を自動的に決定する計算機能がある
広域上水道（u-FLOW／Wとu-FLOW／WHを連携）
人口120万人を対象に毎時1万トンを超える水道水の供給系（川から取水し浄水場のポンプを通じて給水地点まで）の運用シミュレーション。
- 途中の高低差によって負圧が生じることのないように、流体機器による対策の確認
- ポンプ運転と需要条件によって変化する、分岐・合流における流量分配状況の確認
- 一部の配管が事故で閉鎖された場合の、迂回運用方策の確認
- 非常時のポンプ停止やバルブ閉鎖に伴う水撃（圧力波）発生を緩和するための流体機器による対策の確認
本システムにより、給水計画の効率化、管路折損等の影響範囲の特定、断水地域の特定ができます。
スプリンクラー設備（火災消火用）
放水量の検討のほか、放水区域、水源（加圧送水装置）水量および揚程、スプリンクラーヘッドの性能および放水圧力の検討に利用できます。
水質評価
複雑に合流・分岐する管網において、残留塩素等の成分が各地点にどのように渡っていくかを評価するのは容易ではありません。u-FLOW／WNを使うと、平面管網図で定義した管網に対し、様々な想定条件下で流量分布を計算し、成分移行の時間を評価できます。
関連情報
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u-FLOW/WHは、水撃現象（ウォータハンマー）の解析を行います。特性曲線法によりポンプ停止やバルブ閉鎖の水撃を計算します。対策としてエアチャンバ、空気弁、サージタンクなどの機器を設定できます。
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