開放水槽の側面にある直径 15 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 7 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。
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
h = 7 mg = 9.81 m/s²d = 15 mm
Q = L/s
2.やさしい
水が、直径が 200 mm から 100 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 2.5 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 200 mmd2 = 100 mmv1 = 2.5 m/s
v2 = m/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 260 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 260 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、100 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 250 kPa、流速は 3 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 = 75 mmp1 = 250 kPav1 = 3 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 190 mm である。流量係数は 0.95 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 = 190 mmCd = 0.95ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、100 mm から 50 mm に細くなりながら 6 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 150 kPa、流速は 3 m/s である。損失を無視して、断面 2 での圧力 p2 を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 50 mmp1 = 150 kPav1 = 3 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 2.071 L/s
- 2. v2 = 10 m/s
- 3. p2 = 203.3 kPa
- 4. p2 = 240.3 kPa
- 5. Q = 13.2 L/s
- 6. p2 = 23.64 kPa
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。