水が、直径 75 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 = 75 mmd2 = 50 mmv1 = 1.25 m/s
Q = L/s
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 200 mm の管の中を 2.5 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 2.5 m/sd = 200 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 30 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 0.61 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 30 mmh = 4.5 mCd = 0.61g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水が、200 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 200 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 = 200 mmd2 = 75 mmp1 = 200 kPav1 = 1.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 250 mm、のど部 125 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 350 mm である。流量係数は 0.97 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 = 250 mmd2 = 125 mmΔh = 350 mmCd = 0.97ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、75 mm から 50 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 240 kPa、流速は 2.25 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 = 50 mmp1 = 240 kPav1 = 2.25 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 5.522 L/s
- 2. ṁ = 98.96 kg/s
- 3. Q = 4.052 L/s
- 4. p2 = 161.3 kPa
- 5. Q = 114.4 L/s
- 6. p2 = 170.9 kPa
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