給水管で 23 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。
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
Q = 23 L/sv = 1.5 m/s
d = mm
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 5 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 = 5 mg = 9.81 m/s²d = 25 mm
Q = L/s
3.ふつう
入口径 300 mm、のど部径 150 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 41 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 300 mmd2 = 150 mmp1 − p2 = 41 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
4.ふつう
水が、75 mm から 25 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 220 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 = 25 mmp1 = 220 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、100 mm から 75 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 140 kPa、流速は 2.5 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 = 75 mmp1 = 140 kPav1 = 2.5 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水が、100 mm から 75 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 120 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 120 kPav1 = 1.25 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. d = 139.7 mm
- 2. Q = 4.862 L/s
- 3. Q = 165.3 L/s
- 4. p2 = 210 kPa
- 5. p2 = 123.4 kPa
- 6. p2 = 69.26 kPa
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