海水(ρ = 1025 kg/m³)が内径 100 mm の管の中を 2.75 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 = 1025 kg/m³v = 2.75 m/sd = 100 mm
ṁ = kg/s
2.やさしい
給水管で 50 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 = 50 L/sv = 2 m/s
d = mm
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 40 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 1.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.6 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 40 mmh = 1.5 mCd = 0.6g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
風洞内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 750 Pa を示す。空気の密度は 1.2 kg/m³ である。風速 v を求めよ。
p0 − p = 750 Paρ = 1.2 kg/m³
v = m/s
5.むずかしい
水が、200 mm から 75 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 280 kPa、流速は 0.75 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 = 75 mmp1 = 280 kPav1 = 0.75 m/sΔz = 2 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水が、100 mm から 40 mm に細くなりながら 1 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 0.75 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 = 100 mmd2 = 40 mmp1 = 200 kPav1 = 0.75 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. ṁ = 22.14 kg/s
- 2. d = 178.4 mm
- 3. Q = 4.09 L/s
- 4. v = 35.36 m/s
- 5. p2 = 246.4 kPa
- 6. p2 = 179.5 kPa
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。