給水管で 23 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 1.5 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 = 23 L/sv = 1.5 m/s
d = mm
2.やさしい
水が、直径が 100 mm から 75 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 3 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 75 mmv1 = 3 m/s
v2 = m/s
3.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 0.5 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 = 25 mmp1 = 100 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.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 300 kPa、流速は 2.25 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 = 300 kPav1 = 2.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、200 mm から 75 mm に細くなりながら 6 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 200 kPa、流速は 1.75 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 = 200 mmd2 = 75 mmp1 = 200 kPav1 = 1.75 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 250 mm、のど部 125 mm)を水が流れる。入口とのど部の間に接続した水銀 U 字管マノメータの液面差は 190 mm である。流量係数は 0.99 である。流量 Q を求めよ。水は ρ = 1000 kg/m³、水銀は 13 600 kg/m³、g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 250 mmd2 = 125 mmΔh = 190 mmCd = 0.99ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. d = 139.7 mm
- 2. v2 = 5.333 m/s
- 3. p2 = 90 kPa
- 4. p2 = 289.7 kPa
- 5. p2 = 65.24 kPa
- 6. Q = 85.99 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。