水が、直径 100 mm の管の太い部分を 1 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 = 100 mmd2 = 50 mmv1 = 1 m/s
Q = L/s
2.やさしい
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 3 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 = 3 mg = 9.81 m/s²d = 40 mm
Q = L/s
3.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 230 kPa、流速は 2.5 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 = 230 kPav1 = 2.5 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 160 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 = 160 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 150 mm、のど部 100 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 210 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 = 150 mmd2 = 100 mmΔh = 210 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 60 kPa の圧縮空気がある。水面より 3.5 m 下にある直径 25 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 = 60 kPa (ゲージ圧)h = 3.5 md = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
解答
- 1. Q = 7.854 L/s
- 2. Q = 9.641 L/s
- 3. p2 = 223.2 kPa
- 4. p2 = 143.1 kPa
- 5. Q = 60.64 L/s
- 6. v = 13.74 m/s
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