水が、直径が 75 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 2.25 m/s である。細い部分の流速 v2 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 = 2.25 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
給水管で 9 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。
Q = 9 L/sv = 2 m/s
d = mm
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 25 mm の刃形オリフィスを通って水が流出する。水位はオリフィスより 5.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.65 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 25 mmh = 5.5 mCd = 0.65g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水が、150 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 120 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 = 150 mmd2 = 100 mmp1 = 120 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、150 mm から 100 mm に細くなりながら 2 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 = 150 mmd2 = 100 mmp1 = 200 kPav1 = 3 m/sΔz = 2 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水が、150 mm から 75 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 190 kPa、流速は 1.25 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 190 kPav1 = 1.25 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v2 = 7.91 m/s
- 2. d = 75.69 mm
- 3. Q = 3.314 L/s
- 4. p2 = 118.9 kPa
- 5. p2 = 162.1 kPa
- 6. p2 = 129.2 kPa
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