給水管で 38 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 = 38 L/sv = 1 m/s
d = mm
2.やさしい
給水管で 24 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。
Q = 24 L/sv = 1 m/s
d = mm
3.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 8 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 300 mmd2 = 150 mmp1 − p2 = 8 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
4.ふつう
水が 15 L/s で、80 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 230 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 15 L/sd1 = 80 mmd2 = 40 mmp2 = 230 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
5.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 100 mm、ゲージ圧は 50 kPa である。ノズル出口の直径は 20 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 = 100 mmp1 = 50 kPa (ゲージ圧)d2 = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
内径 32 mm のホースで開放水槽から水をサイホンで吸い出す。ホースの最高点 C は水面より 1 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 3 m 下にある。損失を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 流量 Q を求めよ。
d = 32 mmzC = +1 mz2 = −3 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. d = 220 mm
- 2. d = 174.8 mm
- 3. Q = 73 L/s
- 4. p1 = 296.8 kPa
- 5. H = 5.105 m
- 6. Q = 6.17 L/s
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。