油(ρ = 880 kg/m³)が内径 200 mm の管の中を 3.25 m/s で流れる。質量流量 ṁ 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
ρ = 880 kg/m³v = 3.25 m/sd = 200 mm
ṁ = kg/s
2.やさしい
給水管で 44 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 1.5 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
Q = 44 L/sv = 1.5 m/s
d = mm
3.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 140 kPa、流速は 1.75 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 = 100 mmd2 = 50 mmp1 = 140 kPav1 = 1.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
大きな開放水槽から、直径 20 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 0.64 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 20 mmh = 5.5 mCd = 0.64g = 9.81 m/s²
Q = L/s
5.むずかしい
水が、200 mm から 50 mm に細くなりながら 10 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 400 kPa、流速は 0.5 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 = 200 mmd2 = 50 mmp1 = 400 kPav1 = 0.5 m/sΔz = 10 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 30 kPa の圧縮空気がある。水面より 3 m 下にある直径 20 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 = 30 kPa (ゲージ圧)h = 3 md = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
解答
- 1. ṁ = 89.85 kg/s
- 2. d = 193.3 mm
- 3. p2 = 117 kPa
- 4. Q = 2.089 L/s
- 5. p2 = 270 kPa
- 6. v = 10.9 m/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。