開放水槽の側面にある直径 40 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 5.5 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。
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
h = 5.5 mg = 9.81 m/s²d = 40 mm
Q = L/s
2.やさしい
油(ρ = 880 kg/m³)が内径 25 mm の管の中を 1 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 880 kg/m³v = 1 m/sd = 25 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 140 kPa、流速は 2.75 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 = 200 mmd2 = 100 mmp1 = 140 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 150 kPa、流速は 0.75 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 = 200 mmd2 = 75 mmp1 = 150 kPav1 = 0.75 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 70 mm である。流量係数は 0.96 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 = 70 mmCd = 0.96ρHg = 13 600 kg/m³g = 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 140 kPa の圧縮空気がある。水面より 3.5 m 下にある直径 30 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 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 140 kPa (ゲージ圧)h = 3.5 md = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 13.05 L/s
- 2. ṁ = 0.432 kg/s
- 3. p2 = 83.28 kPa
- 4. p2 = 136.1 kPa
- 5. Q = 72.89 L/s
- 6. Q = 13.2 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。