水が、直径 150 mm の管の太い部分を 2 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 = 150 mmd2 = 75 mmv1 = 2 m/s
Q = L/s
2.やさしい
水(ρ = 1000 kg/m³)が内径 50 mm の管の中を 3 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1000 kg/m³v = 3 m/sd = 50 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が 35 L/s で、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 160 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 35 L/sd1 = 200 mmd2 = 100 mmp2 = 160 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
4.ふつう
水が、75 mm から 50 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 290 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 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 290 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 100 mm、のど部 50 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 60 mm である。流量係数は 0.98 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 = 100 mmd2 = 50 mmΔh = 60 mmCd = 0.98ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.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 50 mm、ゲージ圧は 110 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 = 50 mmp1 = 110 kPa (ゲージ圧)d2 = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. Q = 35.34 L/s
- 2. ṁ = 5.89 kg/s
- 3. p1 = 169.3 kPa
- 4. p2 = 288.9 kPa
- 5. Q = 7.654 L/s
- 6. H = 12.88 m
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。