水が、直径 100 mm の管の太い部分を 1 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 = 100 mmd2 = 40 mmv1 = 1 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 4 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 = 4 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
水が、150 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 110 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 110 kPav1 = 1.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、100 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 330 kPa、流速は 0.75 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 = 100 mmd2 = 40 mmp1 = 330 kPav1 = 0.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 100 mm、のど部 60 mm)を水が流れる。入口とのど部の間に接続した水銀 U 字管マノメータの液面差は 150 mm である。流量係数は 0.95 である。流量 Q を求めよ。水は ρ = 1000 kg/m³、水銀は 13 600 kg/m³、g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 100 mmd2 = 60 mmΔh = 150 mmCd = 0.95ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、75 mm から 50 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 3 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 = 50 mmp1 = 240 kPav1 = 3 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. Q = 7.854 L/s
- 2. v = 8.859 m/s
- 3. p2 = 98.28 kPa
- 4. p2 = 319.3 kPa
- 5. Q = 17.53 L/s
- 6. p2 = 162.9 kPa
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