水が、直径が 75 mm から 50 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。
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 = 50 mmv1 = 3 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
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 1 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 = 1 mg = 9.81 m/s²d = 25 mm
Q = L/s
3.ふつう
水が、150 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 150 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 150 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 320 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 = 50 mmp1 = 320 kPav1 = 0.5 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 40 kPa の圧縮空気がある。水面より 1 m 下にある直径 50 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 = 40 kPa (ゲージ圧)h = 1 md = 50 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 200 mm、のど部 150 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 300 mm である。流量係数は 0.96 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 = 200 mmd2 = 150 mmΔh = 300 mmCd = 0.96ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. v2 = 6.75 m/s
- 2. Q = 2.174 L/s
- 3. p2 = 148.1 kPa
- 4. p2 = 319.5 kPa
- 5. Q = 19.6 L/s
- 6. Q = 176.7 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。