水が、直径 75 mm の管の太い部分を 2.25 m/s で流れる。体積流量 Q 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 = 2.25 m/s
Q = L/s
2.やさしい
給水管で 34 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。
Q = 34 L/sv = 1.5 m/s
d = mm
3.ふつう
水が、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 350 kPa、流速は 1 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 = 200 mmd2 = 100 mmp1 = 350 kPav1 = 1 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が 36 L/s で、150 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 60 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 36 L/sd1 = 150 mmd2 = 75 mmp2 = 60 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
5.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 200 kPa の圧縮空気がある。水面より 1.5 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 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 200 kPa (ゲージ圧)h = 1.5 md = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、100 mm から 25 mm に細くなりながら 4 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 320 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 = 100 mmd2 = 25 mmp1 = 320 kPav1 = 0.75 m/sΔz = 4 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 9.94 L/s
- 2. d = 169.9 mm
- 3. p2 = 342.5 kPa
- 4. p1 = 91.13 kPa
- 5. Q = 10.17 L/s
- 6. p2 = 209 kPa
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