給水管で 48 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 2.5 m/s とする。必要な管の内径 d 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
Q = 48 L/sv = 2.5 m/s
d = mm
2.やさしい
水が、直径が 75 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 0.5 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 75 mmd2 = 40 mmv1 = 0.5 m/s
v2 = m/s
3.ふつう
入口径 250 mm、のど部径 125 mm の水平なベンチュリ管を水が流れる。入口の圧力はのど部より 7 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 250 mmd2 = 125 mmp1 − p2 = 7 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
4.ふつう
入口径 300 mm、のど部径 150 mm の水平なベンチュリ管を水が流れる。入口の圧力はのど部より 31 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 300 mmd2 = 150 mmp1 − p2 = 31 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
水が、75 mm から 50 mm に細くなりながら 1 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 340 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 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 340 kPav1 = 3 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 90 kPa である。ノズル出口の直径は 25 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 = 90 kPa (ゲージ圧)d2 = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. d = 156.4 mm
- 2. v2 = 1.758 m/s
- 3. Q = 47.42 L/s
- 4. Q = 143.7 L/s
- 5. p2 = 311.9 kPa
- 6. H = 9.786 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。