給水管で 2 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 2.5 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 = 2 L/sv = 2.5 m/s
d = mm
2.やさしい
油(ρ = 880 kg/m³)が内径 40 mm の管の中を 2 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 880 kg/m³v = 2 m/sd = 40 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が、75 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 380 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 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 380 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.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 390 kPa、流速は 0.5 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 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 390 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、100 mm から 40 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 290 kPa、流速は 2 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 = 290 kPav1 = 2 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
内径 40 mm のホースで開放水槽から水をサイホンで吸い出す。ホースの最高点 C は水面より 1.5 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 1 m 下にある。損失を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 流量 Q を求めよ。
d = 40 mmzC = +1.5 mz2 = −1 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. d = 31.92 mm
- 2. ṁ = 2.212 kg/s
- 3. p2 = 378.9 kPa
- 4. p2 = 388.6 kPa
- 5. p2 = 164.8 kPa
- 6. Q = 5.566 L/s
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