水(ρ = 1000 kg/m³)が内径 80 mm の管の中を 0.5 m/s で流れる。質量流量 ṁ 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
ρ = 1000 kg/m³v = 0.5 m/sd = 80 mm
ṁ = kg/s
2.やさしい
水が、直径 200 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 = 200 mmd2 = 100 mmv1 = 1.75 m/s
Q = L/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 250 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 = 100 mmd2 = 75 mmp1 = 250 kPav1 = 2 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 120 kPa、流速は 2.75 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 = 120 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = 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 3 m 下にある直径 40 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 噴流速度 v。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 200 kPa (ゲージ圧)h = 3 md = 40 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
内径 25 mm のホースで開放水槽から水をサイホンで吸い出す。ホースの最高点 C は水面より 0.5 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 3 m 下にある。損失を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 流量 Q を求めよ。
d = 25 mmzC = +0.5 mz2 = −3 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. ṁ = 2.513 kg/s
- 2. Q = 54.98 L/s
- 3. p2 = 245.7 kPa
- 4. p2 = 63.28 kPa
- 5. v = 21.42 m/s
- 6. Q = 3.766 L/s
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