水が、直径 75 mm の管の太い部分を 1.75 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
解答つき連続の式とベルヌーイワークシート
1.やさしい
d1 = 75 mmd2 = 50 mmv1 = 1.75 m/s
Q = L/s
2.やさしい
開放水槽の側面にある直径 10 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 2 m 上にある。損失と噴流の縮流を無視して、流量 Q を求めよ。 g = 9.81 m/s² とする。
h = 2 mg = 9.81 m/s²d = 10 mm
Q = L/s
3.ふつう
水が、150 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 170 kPa、流速は 2.5 m/s である。損失を無視して、細い部分の圧力 p2 を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 170 kPav1 = 2.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、100 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 160 kPa、流速は 0.75 m/s である。損失を無視して、細い部分の圧力 p2 を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 40 mmp1 = 160 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
噴水のノズルが真上を向いている。ノズルのすぐ下で、供給管の直径は 100 mm、ゲージ圧は 70 kPa である。ノズル出口の直径は 30 mm で、ノズル前後の高さの差は無視できる。損失と空気抵抗を無視して、噴流がノズルより上に達する高さ H を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 100 mmp1 = 70 kPa (ゲージ圧)d2 = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 20 kPa の圧縮空気がある。水面より 2.5 m 下にある直径 40 mm の孔から、水が大気中に流出する。損失を無視して、次を求めよ 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 20 kPa (ゲージ圧)h = 2.5 md = 40 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 7.731 L/s
- 2. Q = 0.492 L/s
- 3. p2 = 123.1 kPa
- 4. p2 = 149.3 kPa
- 5. H = 7.194 m
- 6. Q = 11.86 L/s
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