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配管内のドレンが波立つことによって発生するウォーターハンマーがあります。このウォーターハンマーを軽減する対策の一つとしてドロップダウンループシール（Drop-down Loop Seal、以下DDLS）と呼ばれる配管の取り回しがあります。DDLS配管の特徴は、簡単に言えば、立ち上がり前の水平部を一旦立ち下げてごく短い水平部を作り、そして立ち上げることで水封（seal）を形成することです。

TLVの米国のグループ会社がこのDDLS配管によるウォーターハンマー軽減効果を確認するために、透明なプラスチック配管と圧縮空気、水を用いて実証実験を行いました。この動画を使ってウォーターハンマー対策について考えてみます。

ドレン回収配管の内部はドレン（蒸気が凝縮した水や温水）で満たされているという誤解が一部にありますが、実際のドレン回収配管内部はかなりの部分を気体が占める気液混合二相流になっています。

気体の正体はフラッシュ蒸気です。フラッシュ蒸気はスチームトラップから排出されたドレン自体から発生したものです。高温のフラッシュ蒸気が低圧にさらされると再蒸発現象が発生して、ドレンの一部がフラッシュ蒸気となります。

フラッシュ蒸気は気体（気相）、ドレンは液体（液相）で、この二者が同じ配管の中を流れます。この両者は配管内を同じ速度で流れるのでしょうか？

両者が十分に混じり合った状態では同じ速度で流れますが、重力でドレンが下方、フラッシュ蒸気が上方に分かれた状態では、フラッシュ蒸気はより速く流れ、ドレンはフラッシュ蒸気よりも遅い速度で流れます。同じ管の中で速度差があるため、気相と液相が接する液面では台風時の高波のように波立ちが発生します。この波立ちがウォーターハンマーの発生要因になります。

ウォーターハンマー再現実験の動画には2本の配管が映っています。

• 上の配管で、波立ちからウォーターハンマーが発生する過程を確認します。
• 下の配管で、ドロップダウンループシール（DDLS）配管の効果を確認します。