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 3 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 = 3 mg = 9.81 m/s²d = 10 mm
Q = L/s
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 150 mm の管の中を 1 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 1 m/sd = 150 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 20 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 2.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.64 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 20 mmh = 2.5 mCd = 0.64g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水が、100 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 300 kPa、流速は 1.5 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 = 100 mmd2 = 50 mmp1 = 300 kPav1 = 1.5 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 90 kPa の圧縮空気がある。水面より 3.5 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 噴流速度 v。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 90 kPa (ゲージ圧)h = 3.5 md = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.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 340 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 = 340 kPav1 = 2 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 0.6026 L/s
- 2. ṁ = 22.27 kg/s
- 3. Q = 1.408 L/s
- 4. p2 = 283.1 kPa
- 5. v = 15.77 m/s
- 6. p2 = 214.8 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。