水が、直径が 150 mm から 75 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 3 m/s である。細い部分の流速 v2 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 = 3 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
海水(ρ = 1025 kg/m³)が内径 150 mm の管の中を 3.5 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1025 kg/m³v = 3.5 m/sd = 150 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
風洞内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 300 Pa を示す。空気の密度は 1.2 kg/m³ である。風速 v を求めよ。
p0 − p = 300 Paρ = 1.2 kg/m³
v = m/s
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 200 kPa、流速は 2 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 = 200 kPav1 = 2 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 130 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 = 130 kPa (ゲージ圧)d2 = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
水が、150 mm から 100 mm に細くなりながら 7 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 380 kPa、流速は 1.5 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 = 150 mmd2 = 100 mmp1 = 380 kPav1 = 1.5 m/sΔz = 7 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v2 = 12 m/s
- 2. ṁ = 63.4 kg/s
- 3. v = 22.36 m/s
- 4. p2 = 195.7 kPa
- 5. H = 13.36 m
- 6. p2 = 306.8 kPa
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