水が、直径 75 mm の管の太い部分を 1 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 = 25 mmv1 = 1 m/s
Q = L/s
2.やさしい
給水管で 38 L/s を流さなければならない。騒音と摩耗を抑えるため、平均流速は 1 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
Q = 38 L/sv = 1 m/s
d = mm
3.ふつう
水が、100 mm から 25 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 = 25 mmp1 = 160 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 330 kPa、流速は 2.75 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 = 200 mmd2 = 100 mmp1 = 330 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 90 kPa の圧縮空気がある。水面より 2 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 = 90 kPa (ゲージ圧)h = 2 md = 40 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 80 mm、のど部 40 mm)を水が流れる。入口とのど部の間に接続した水銀 U 字管マノメータの液面差は 160 mm である。流量係数は 0.96 である。流量 Q を求めよ。水は ρ = 1000 kg/m³、水銀は 13 600 kg/m³、g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 80 mmd2 = 40 mmΔh = 160 mmCd = 0.96ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 4.418 L/s
- 2. d = 220 mm
- 3. p2 = 88.28 kPa
- 4. p2 = 273.3 kPa
- 5. Q = 18.61 L/s
- 6. Q = 7.836 L/s
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。