水が、直径 100 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 = 100 mmd2 = 40 mmv1 = 1 m/s
Q = L/s
2.やさしい
開放水槽の側面にある直径 10 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 2.5 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。
h = 2.5 mg = 9.81 m/s²d = 10 mm
Q = L/s
3.ふつう
水が、100 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 260 kPa、流速は 0.5 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 = 50 mmp1 = 260 kPav1 = 0.5 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 320 kPa、流速は 0.5 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 = 320 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
内径 25 mm のホースで開放水槽から水をサイホンで吸い出す。ホースの最高点 C は水面より 3 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 2 m 下にある。損失を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 点 C での絶対圧力 pC を求めよ。大気圧は 101.3 kPa である。
d = 25 mmzC = +3 mz2 = −2 mg = 9.81 m/s²patm = 101.3 kPa
pC = kPa
6.むずかしい
水が、75 mm から 40 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 310 kPa、流速は 1.75 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 = 40 mmp1 = 310 kPav1 = 1.75 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 7.854 L/s
- 2. Q = 0.5501 L/s
- 3. p2 = 258.1 kPa
- 4. p2 = 318.1 kPa
- 5. pC = 52.25 kPa
- 6. p2 = 282.8 kPa
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