水が、直径 150 mm の管の太い部分を 2.5 m/s で流れる。体積流量 Q 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 = 150 mmd2 = 75 mmv1 = 2.5 m/s
Q = L/s
2.やさしい
開放水槽の側面の小さな孔から水が流出する。自由表面は孔より 8 m 上にある。損失を無視して、孔での噴流速度 v を求めよ。 g = 9.81 m/s² とする。
h = 8 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
水道管内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 19 kPa を示す。先端での水の流速 v を求めよ。
p0 − p = 19 kPaρ = 1000 kg/m³
v = m/s
4.ふつう
水道管内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 38 kPa を示す。先端での水の流速 v を求めよ。
p0 − p = 38 kPaρ = 1000 kg/m³
v = m/s
5.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 30 kPa の圧縮空気がある。水面より 3.5 m 下にある直径 30 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 = 30 kPa (ゲージ圧)h = 3.5 md = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.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 75 mm、ゲージ圧は 70 kPa である。ノズル出口の直径は 40 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 = 75 mmp1 = 70 kPa (ゲージ圧)d2 = 40 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. Q = 44.18 L/s
- 2. v = 12.53 m/s
- 3. v = 6.164 m/s
- 4. v = 8.718 m/s
- 5. v = 11.34 m/s
- 6. H = 7.764 m
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