開放水槽の側面にある直径 25 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 6 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 = 6 mg = 9.81 m/s²d = 25 mm
Q = L/s
2.やさしい
水が、直径 150 mm の管の太い部分を 0.5 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 100 mmv1 = 0.5 m/s
Q = L/s
3.ふつう
水が、100 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 230 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 = 40 mmp1 = 230 kPav1 = 1.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
入口径 100 mm、のど部径 60 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 37 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 60 mmp1 − p2 = 37 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
水が、200 mm から 100 mm に細くなりながら 1 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 360 kPa、流速は 1.25 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 = 100 mmp1 = 360 kPav1 = 1.25 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
噴水のノズルが真上を向いている。ノズルのすぐ下で、供給管の直径は 50 mm、ゲージ圧は 110 kPa である。ノズル出口の直径は 20 mm で、ノズル前後の高さの差は無視できる。損失と空気抵抗を無視して、噴流がノズルより上に達する高さ H を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 50 mmp1 = 110 kPa (ゲージ圧)d2 = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. Q = 5.326 L/s
- 2. Q = 8.836 L/s
- 3. p2 = 187.2 kPa
- 4. Q = 26.07 L/s
- 5. p2 = 338.5 kPa
- 6. H = 11.51 m
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