開放水槽の側面の小さな孔から水が流出する。自由表面は孔より 7.5 m 上にある。損失を無視して、孔での噴流速度 v 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 = 7.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/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 1.75 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 200 mmd2 = 100 mmv1 = 1.75 m/s
v2 = m/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 40 mm の刃形オリフィスを通って水が流出する。水位はオリフィスより 4.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.63 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 40 mmh = 4.5 mCd = 0.63g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水道管内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 17 kPa を示す。先端での水の流速 v を求めよ。
p0 − p = 17 kPaρ = 1000 kg/m³
v = m/s
5.むずかしい
水が、200 mm から 100 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 160 kPa、流速は 2.5 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 = 200 mmd2 = 100 mmp1 = 160 kPav1 = 2.5 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水が、75 mm から 40 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 190 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 = 40 mmp1 = 190 kPav1 = 3 m/sΔz = 2 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v = 12.13 m/s
- 2. v2 = 7 m/s
- 3. Q = 7.439 L/s
- 4. v = 5.831 m/s
- 5. p2 = 103.3 kPa
- 6. p2 = 119.3 kPa
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