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 2 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 = 2 mg = 9.81 m/s²d = 25 mm
Q = L/s
2.やさしい
水が、直径 100 mm の管の太い部分を 1.75 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 50 mmv1 = 1.75 m/s
Q = L/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 25 mm の刃形オリフィスを通って水が流出する。水位はオリフィスより 2 m 上に保たれ、流量係数は 0.62 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 25 mmh = 2 mCd = 0.62g = 9.81 m/s²
Q = L/s
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 390 kPa、流速は 2 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 = 390 kPav1 = 2 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.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 100 mm、ゲージ圧は 50 kPa である。ノズル出口の直径は 25 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 = 100 mmp1 = 50 kPa (ゲージ圧)d2 = 25 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
水が、75 mm から 40 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 390 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 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 390 kPav1 = 1.75 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 3.075 L/s
- 2. Q = 13.74 L/s
- 3. Q = 1.906 L/s
- 4. p2 = 381.9 kPa
- 5. H = 5.117 m
- 6. p2 = 323.6 kPa
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