給水管で 36 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 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 = 36 L/sv = 2 m/s
d = mm
2.やさしい
水が、直径が 150 mm から 75 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 0.5 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 75 mmv1 = 0.5 m/s
v2 = m/s
3.ふつう
水が、75 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 320 kPa、流速は 1.25 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 = 40 mmp1 = 320 kPav1 = 1.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、100 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 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 = 50 mmp1 = 310 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 250 mm、のど部 125 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 190 mm である。流量係数は 0.98 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 = 250 mmd2 = 125 mmΔh = 190 mmCd = 0.98ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 150 mm、のど部 75 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 340 mm である。流量係数は 0.95 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 = 150 mmd2 = 75 mmΔh = 340 mmCd = 0.95ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. d = 151.4 mm
- 2. v2 = 2 m/s
- 3. p2 = 311.1 kPa
- 4. p2 = 293.1 kPa
- 5. Q = 85.13 L/s
- 6. Q = 39.74 L/s
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