水が、直径 75 mm の管の太い部分を 1.5 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 = 40 mmv1 = 1.5 m/s
Q = L/s
2.やさしい
開放水槽の側面にある直径 30 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 5 m 上にある。損失と噴流の縮流を無視して、流量 Q を求めよ。 g = 9.81 m/s² とする。
h = 5 mg = 9.81 m/s²d = 30 mm
Q = L/s
3.ふつう
水が 27 L/s で、150 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 140 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 27 L/sd1 = 150 mmd2 = 100 mmp2 = 140 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
4.ふつう
入口径 150 mm、のど部径 100 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 15 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 100 mmp1 − p2 = 15 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
内径 25 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 5 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 = 25 mmzC = +1 mz2 = −5 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 110 kPa の圧縮空気がある。水面より 3.5 m 下にある直径 40 mm の孔から、水が大気中に流出する。損失を無視して、次を求めよ 噴流速度 v。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 110 kPa (ゲージ圧)h = 3.5 md = 40 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
解答
- 1. Q = 6.627 L/s
- 2. Q = 7.001 L/s
- 3. p1 = 144.7 kPa
- 4. Q = 48.02 L/s
- 5. Q = 4.862 L/s
- 6. v = 16.99 m/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。