水が、直径が 100 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 1.5 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 = 100 mmd2 = 40 mmv1 = 1.5 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
給水管で 21 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 = 21 L/sv = 1.5 m/s
d = mm
3.ふつう
入口径 200 mm、のど部径 100 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 45 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 200 mmd2 = 100 mmp1 − p2 = 45 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
4.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 160 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 = 160 kPav1 = 1 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.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 290 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 = 250 mmd2 = 125 mmΔh = 290 mmCd = 0.96ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、150 mm から 100 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 170 kPa、流速は 2.25 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 = 150 mmd2 = 100 mmp1 = 170 kPav1 = 2.25 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. v2 = 9.375 m/s
- 2. d = 133.5 mm
- 3. Q = 76.95 L/s
- 4. p2 = 152.5 kPa
- 5. Q = 103 L/s
- 6. p2 = 110.7 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。