開放水槽の側面にある直径 30 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 4.5 m 上にある。損失と噴流の縮流を無視して、流量 Q 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 = 4.5 mg = 9.81 m/s²d = 30 mm
Q = L/s
2.やさしい
水が、直径 75 mm の管の太い部分を 1.75 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 75 mmd2 = 40 mmv1 = 1.75 m/s
Q = L/s
3.ふつう
水道管内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 32 kPa を示す。先端での水の流速 v を求めよ。
p0 − p = 32 kPaρ = 1000 kg/m³
v = m/s
4.ふつう
水が、75 mm から 25 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 100 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 = 25 mmp1 = 100 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、75 mm から 25 mm に細くなりながら 7 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 210 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 = 75 mmd2 = 25 mmp1 = 210 kPav1 = 0.5 m/sΔz = 7 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 160 kPa の圧縮空気がある。水面より 4.5 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 = 160 kPa (ゲージ圧)h = 4.5 md = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 6.642 L/s
- 2. Q = 7.731 L/s
- 3. v = 8 m/s
- 4. p2 = 77.5 kPa
- 5. p2 = 131.3 kPa
- 6. Q = 14.28 L/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。