給水管で 8 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 = 8 L/sv = 1 m/s
d = mm
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 25 mm の管の中を 0.75 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 0.75 m/sd = 25 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が、75 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 270 kPa、流速は 3 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 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 270 kPav1 = 3 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、75 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 290 kPa、流速は 1.25 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 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 290 kPav1 = 1.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、100 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 370 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 370 kPav1 = 2.5 m/sΔz = 2 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 120 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 = 120 kPa (ゲージ圧)d2 = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. d = 100.9 mm
- 2. ṁ = 0.4639 kg/s
- 3. p2 = 218.9 kPa
- 4. p2 = 286.8 kPa
- 5. p2 = 343.6 kPa
- 6. H = 13.05 m
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