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 6.5 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。
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 = 6.5 mg = 9.81 m/s²d = 25 mm
Q = L/s
2.やさしい
水が、直径が 75 mm から 40 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 2.25 m/s である。細い部分の流速 v2 を求めよ。
d1 = 75 mmd2 = 40 mmv1 = 2.25 m/s
v2 = m/s
3.ふつう
水が、100 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 290 kPa、流速は 1.25 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 290 kPav1 = 1.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
入口径 80 mm、のど部径 40 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 26 kPa 高い。損失を無視して、流量 Q を求めよ。
d1 = 80 mmd2 = 40 mmp1 − p2 = 26 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
5.むずかしい
水が、100 mm から 75 mm に細くなりながら 6 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 240 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 240 kPav1 = 2.25 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 60 kPa の圧縮空気がある。水面より 2.5 m 下にある直径 20 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 = 60 kPa (ゲージ圧)h = 2.5 md = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 5.543 L/s
- 2. v2 = 7.91 m/s
- 3. p2 = 288.3 kPa
- 4. Q = 9.359 L/s
- 5. p2 = 175.7 kPa
- 6. Q = 4.085 L/s
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