水が、直径が 75 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 1 m/s である。細い部分の流速 v2 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
d1 = 75 mmd2 = 40 mmv1 = 1 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
開放水槽の側面にある直径 10 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。
h = 4.5 mg = 9.81 m/s²d = 10 mm
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 27 kPa を示す。先端での水の流速 v を求めよ。
p0 − p = 27 kPaρ = 1000 kg/m³
v = m/s
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 110 kPa、流速は 2.75 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 = 40 mmp1 = 110 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 70 kPa の圧縮空気がある。水面より 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 = 70 kPa (ゲージ圧)h = 5 md = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、150 mm から 100 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 160 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 = 150 mmd2 = 100 mmp1 = 160 kPav1 = 0.75 m/sΔz = 10 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v2 = 3.516 m/s
- 2. Q = 0.738 L/s
- 3. v = 7.348 m/s
- 4. p2 = 67.05 kPa
- 5. Q = 10.91 L/s
- 6. p2 = 60.76 kPa
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