水が、直径 150 mm の管の太い部分を 1.25 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 = 150 mmd2 = 75 mmv1 = 1.25 m/s
Q = L/s
2.やさしい
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。
h = 7.5 mg = 9.81 m/s²
v = 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 3 m 上に保たれ、流量係数は 0.62 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 40 mmh = 3 mCd = 0.62g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.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 300 kPa、流速は 1.75 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 = 300 kPav1 = 1.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 300 mm、のど部 150 mm)を水が流れる。入口とのど部の間に接続した水銀 U 字管マノメータの液面差は 200 mm である。流量係数は 0.99 である。流量 Q を求めよ。水は ρ = 1000 kg/m³、水銀は 13 600 kg/m³、g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 300 mmd2 = 150 mmΔh = 200 mmCd = 0.99ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、100 mm から 75 mm に細くなりながら 6 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 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 = 190 kPav1 = 2.5 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 22.09 L/s
- 2. v = 12.13 m/s
- 3. Q = 5.977 L/s
- 4. p2 = 282.6 kPa
- 5. Q = 127 L/s
- 6. p2 = 124.4 kPa
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。