水が、直径が 75 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 2.25 m/s である。細い部分の流速 v2 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 = 40 mmv1 = 2.25 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
給水管で 60 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 3 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
Q = 60 L/sv = 3 m/s
d = mm
3.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 310 kPa、流速は 2 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 = 310 kPav1 = 2 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
大きな開放水槽から、直径 50 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 1.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.64 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 50 mmh = 1.5 mCd = 0.64g = 9.81 m/s²
Q = L/s
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 75 mm、ゲージ圧は 130 kPa である。ノズル出口の直径は 30 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 = 75 mmp1 = 130 kPa (ゲージ圧)d2 = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
水が、75 mm から 25 mm に細くなりながら 8 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 280 kPa、流速は 0.75 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 = 25 mmp1 = 280 kPav1 = 0.75 m/sΔz = 8 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v2 = 7.91 m/s
- 2. d = 159.6 mm
- 3. p2 = 301.9 kPa
- 4. Q = 6.817 L/s
- 5. H = 13.6 m
- 6. p2 = 179 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。