開放水槽の側面の小さな孔から水が流出する。自由表面は孔より 0.5 m 上にある。損失を無視して、孔での噴流速度 v を求めよ。 g = 9.81 m/s² とする。
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
h = 0.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
給水管で 24 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。
Q = 24 L/sv = 2.5 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 6 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 = 6 mCd = 0.6g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
入口径 150 mm、のど部径 100 mm の水平なベンチュリ管を水が流れる。入口の圧力はのど部より 21 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 100 mmp1 − p2 = 21 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 160 kPa の圧縮空気がある。水面より 3 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 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 160 kPa (ゲージ圧)h = 3 md = 25 mmρ = 1000 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 30 kPa の圧縮空気がある。水面より 2.5 m 下にある直径 30 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 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 30 kPa (ゲージ圧)h = 2.5 md = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. v = 3.132 m/s
- 2. d = 110.6 mm
- 3. Q = 8.181 L/s
- 4. Q = 56.82 L/s
- 5. Q = 9.555 L/s
- 6. Q = 7.382 L/s
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