【機械】
公式
反動力 F=150d²P
放水量 Q=0.208d²√P
摩擦損失 FL=0.137LQ² (摩擦損失係数 65mmホースの場合は0.137)
照度 Lx=cd/r²
流速 V=44.2√P
吸入率(%)=原液吸入量/混合液量 (原液/全体量)
トルク T=L╳F
水量 放水量╳使用可能時分
電力 電圧╳電流
速度水頭 V²/2g
発泡量 混合液量(㎥)╳缶数╳発泡倍率
消火面積 発泡量/泡の厚さ
衝撃力 F=R=ρQV
ポンプ圧力=ノズル圧力+背圧+損失
使用可能時間=残水量/毎分減水量
ボンベ使用時間T=(充填圧力ー残圧)╳ボンベ容量/毎分の使用量╳環境圧力(0.1)
ボンベ使用量=(使用前圧力ー使用後圧力)╳ボンベ容量/使用時間╳環境圧力(0.1)
ゲージ圧力=絶対圧力ー大気圧力
脱出所要圧力 =(脱出所要時間╳1分間の所要圧力)÷ 余裕圧力
圧縮比=燃焼室容積+排気量/燃焼室容積
液体の吸水高さ=真水の吸水高さ/液体の比重
吸管内の流速 V=Q/A
全揚程=真空計の読みー吸込速度水頭+(圧力計の読み+吐出速度水頭)
吸水落差=真空指度╳100
F 反動力・衝撃力
d ノズル口径(cm)
P ノズル圧力(MPa)
Q 放水量(㎥/min)
FL 摩擦損失(MPa)
L ホース本数(本)
cd 光度(カルデラ)
r 距離(m)
V 流速(㎧)
ρ 水の密度
A 吸管の断面積
放水反動力 F=150d²P Q=0.208d²√P
:Q(放水量)が一定であれば、ノズル圧力(反動力)は1/2乗に比例する。
:ノズル圧力を変えずにノズル口径を2倍にすると、QとFは4倍、Vは変わらない。
:ノズル口径が同じならば、ノズル圧力が2倍になると反動力が2倍になる。
:まとめると、ノズル口径の2乗とノズル圧力に比例する。
摩擦損失 FL=0.137LQ² Q=0.208d²√P
:通水路の長さ(ホースの本数)と通水量の2乗に比例する。吸水量を2倍にすると、摩擦損失は4倍になる。
:ノズル口径の4乗に比例する。
:50mmホースは、10本延長が限界。65mmホースは、28本が限界。
・同じノズル口径ならば、ノズル圧力が4倍になると、放水量は2倍、ホース1本の損失は4倍になる。
ポンプ計器・ポンプ運用
必ず押さえておくpoint
・放水量が少なくなると、ポンプの負荷が小さくなり、圧力計が低下する。
・放水量・吸水量が大きくなると、ポンプの負荷が大きくなり、圧力計が上昇する。
キャビテーション
:吸管から空気が入ってくること。
:ノズル口径を大きくすると、放水量や吸水量が増加するので、キャビテーションが起こりやすくなる。
:原因として、落差が大きいことや吸管が長いこと、ストレーナーが目つまりしていること、放水量が大きいこと、ポンプ運転が高速であること。
:対策としては、上記の原因になる行動をしないことと放水口数を少なくして、吸管を並列に使用する(吸管を2本同時に使用する)。
・二又延長体形と二線延長体形では、1口をシャットした時の圧力の上がり方が違う。
:(二線延長体形)一線放水している状態から、さらに一線増やすと、放水量が2倍になり、吸水量も2倍になる。その際にエンジン回転が上がるが、ポンプ圧力は変わらない。
:(二又延長体形)一口放水中にさらに一口放水すると、エンジン回転とポンプ圧力が下がり、真空指度は高くなる。(放水量が増えるため、吸水量も増える)
:二線延長中に片側シャットすると、エンジン回転とポンプ圧力が上昇し、真空視度は下がる。
・吸水完了時期は、圧力計によって判断できる。
・送水開始時期は、ホース延長が約8割終わった時点で行う。(予備注水)
・送水開始圧力は、通常ポンプ圧力が0.1~0.2MPaが良い。
・真空ポンプは、毎分800〜1200回転にする。
・吸水落差が4mある場合には、原則吸管2本を使用すべきである。
・無圧水利を使用する時は、水面から30cm以上、底面より15cm程度を目標に吸水ストレーナーを投入する。
・ポンプ負荷は、ホースが破断した時よりもノズルをシャットしたときの方が小さい。(負荷は、流量と揚程に比例するため、流量が増大したことによって負荷が大きくなる)
・吸管を1本から2本に変更すると、損失は1/4になる。
・流水に藤カゴを投入する場合には、流れに逆らうように投入する。
・筒先を高所に移動させると、送水量がわずかに減少することで、圧力計は上昇し真空計は低下する。
・エジェクターとは、送水を停止することなく、他方の吸管から吸水を行うものであり、バルブの開度は、落差等によって調整する。
・中継体系は、元ポンプに放水量が大きいポンプ、先ポンプに全揚程の高いポンプを配置すべきである。
・ポンプの分類
:往復ポンプ ①ピストンポンプ ②プランジャポンプ ③バケットポンプ
:回転式ポンプ ①渦巻きポンプ(タービンポンプ)②軸流ポンプ ③回転ポンプ
:特殊ポンプ ①ジェットポンプ ②水撃ポンプ
※タービンポンプは、泥が混入した水でもポンプには差し支えがなく、均一な放水ができる。ポンプ回転と吐水量は正比例せず、ポンプ効率が良い。案内羽根(ガイドベン)が備わっている。案内羽根は、速度水頭から圧力水頭に変える作用がある。案内羽根と羽根車の羽根数は、差をつけ、衝撃を生まないようにする。
※渦巻きポンプの特性曲線グラフについての問題は、全揚程は一番値が大きく、効率は0から始まっていることを考えることで正解できる。
・ポンプ圧力を決定する要素
:必要放水量・ホース延長数・ホースの種類・放水落差
・ポンプ能力の限界を示す要素
:吸水側はキャビテーション・ポンプはエンジン馬力・吐水側はホース延長数
キャビテーションが起きれば、水量不足になっていて限界であるし、エンジン馬力が足りなければ、そのポンプの限界。ホースが延長しすぎると吐水側が限界を迎える。
真空指度
・真空指度に表れる一般的な要素
:吸管の吸水損失・吸水配管の吸水損失・ストレーナ等の吸水損失・吸水落差損失
・真空できない原因
:真空ポンプクラッチのすべり・真空ポンプの不良・真空ポンプオイルの不足・ドレンコックの不良・グランドパッキンの不良・吸管のゆるみ・逆止弁の不良(閉鎖)・自動放口閉塞弁の不良
空気呼吸器
・皮膚に炎症を起こす水素には対応できない。
・漏気点検:1分間で圧力降下が1.0MPa以内であれば、問題なく使用可能。
ボンベの色
窒素 灰 小さなネズミ
炭酸 緑 河童さん
水素 赤 赤い彗星
酸素 黒 酸素で真っ黒
※小さなネズミと河童さん、赤い彗星が衝突して、酸素で真っ黒
関連知識
・電気火災 注水による漏洩電流
:漏洩電流が増加する原因として、ノズル圧力の増加、ノズル口径が大きい、注水距離が近づく、電気抵抗が低いが挙げられる。
・ギアー油:適切な粘度、極圧性に優れる(圧力に強い)、酸化安定性が良い、腐食や錆に強いこと。
・機関の熱効率
:ジーゼル機関45~47%・ガス機関34~40%・ガソリン機関29~33%・蒸気機関4~15%
・無線機の受信電波が弱い場合は、スケルチ調整つまみを雑音が出る方向へ回す。
・自然水利から吸水するときの、水温1℃が最も有利。
・エンジンのエアクリーナーは、シリンダーの摩耗を防止する役割がある。
・エンジン・ガバナは過回転を防止し、エンジンの損傷を防ぐ役割がある。
・自動車用バッテリーの温度は液温20℃を標準とする。
・エンジンブレーキは、急な下り道を走行する際に、速度を他のブレーキによらずに制動するときに使用する。
・2サイクルエンジンは、不完全ガスの発生は4サイクルエンジンよりはるかに多い。
・動滑車をひとつ使用すると、1/2の力で物体を動かすことができる。
・プランジャのスタートが遅い原因は、ラム内にエアが入ったためである。
・消防車に警鐘を設けるのは、消防法によって定められている。
・境界レイノルズ数は、2320であり、小さいと層流、大きいと乱流になる。
・エンジンの動力伝達
①ピストン ②コネクティングロッド ③クランクシャフト ④クラッチ ⑤変速機
・化学車の空気泡剤の混合方式
:デリベル型ー可搬式 ①ラインプロポーショナ方式 ②ピックアップ方式
:デリベル式ー固定式 ①デリベリプロポーショナ方式 ②プレシャプロポーショナ方式 ③ポンププロポーショナ方式
・ラインプロポーショナーから先のホースは、1〜2本が限界である。また、泡剤吸引の原理は、ベルヌーイの定理で成り立っている。
・ポンププレシャ方式は、空気泡剤専用ポンプで、空気泡剤をポンプの吐水側に圧送するものである。
・フリーマンの定義
:水が雨滴状にならないで、水流が連続して飛ぶ距離
:肉眼で3/4以上が直径25.4cmの円形の中を通過する距離
または9/10以上が直径38.1cmの円形の中を通過する距離
:相当強い風が吹いても集中状態が良く、跳ね返りが強い状態
・ベルヌーイの定理の成立条件
:圧縮性、粘性のない完全流体で一定量が流れる
:重力のみのエネルギーで、その他のエネルギーの出入りがない
・装置と名称
:サーモ・スタット:冷却装置
:フィルド・コイル:発電装置
:バキューム・スパーク・コントロール:点火装置
:シンクロ・メッシュ:変速装置
:マスター・シリンダー:制動装置
:コンプレッションリング:燃焼室の機密保持とピストンの熱をシリンダ側に伝えて放熱させる作用がある。
:ピストンリング:コンプレッションリングとオイルをかきおろす作用があるリングである。
・止水弁は、空気を通すが水は通さないことで、真空作成時に無駄な吐水を避ける役目を担っている。
・止水弁が故障すると、排気口から流水する。
・逆止弁は、真空ポンプからポンプに空気が入るのを防ぐものである。
・逆止弁が故障すると、真空試験ができなくなる。
計算式