給水管で 23 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 2.5 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 = 23 L/sv = 2.5 m/s
d = mm
2.やさしい
水が、直径 150 mm の管の太い部分を 0.75 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 40 mmv1 = 0.75 m/s
Q = L/s
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 130 kPa、流速は 0.5 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 = 130 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、100 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 110 kPa、流速は 1.5 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 110 kPav1 = 1.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 100 mm、のど部 60 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 250 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 = 100 mmd2 = 60 mmΔh = 250 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 5 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 200 kPa、流速は 3 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 = 200 kPav1 = 3 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. d = 108.2 mm
- 2. Q = 13.25 L/s
- 3. p2 = 129.5 kPa
- 4. p2 = 107.6 kPa
- 5. Q = 23.11 L/s
- 6. p2 = 132.7 kPa
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