給水管で 4 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 1 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 = 4 L/sv = 1 m/s
d = mm
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 100 mm の管の中を 2.75 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 2.75 m/sd = 100 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が 6 L/s で、100 mm から 50 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 = 6 L/sd1 = 100 mmd2 = 50 mmp2 = 160 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
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 57 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 300 mmd2 = 150 mmp1 − p2 = 57 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
水が、150 mm から 75 mm に細くなりながら 2 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 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 340 kPav1 = 1.75 m/sΔz = 2 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水が、100 mm から 50 mm に細くなりながら 3 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 200 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 = 200 kPav1 = 3 m/sΔz = 3 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. d = 71.36 mm
- 2. ṁ = 27.21 kg/s
- 3. p1 = 164.4 kPa
- 4. Q = 194.9 L/s
- 5. p2 = 297.4 kPa
- 6. p2 = 103.1 kPa
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