グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 100 mm の管の中を 1.75 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 = 1260 kg/m³v = 1.75 m/sd = 100 mm
ṁ = kg/s
2.やさしい
開放水槽の側面にある直径 20 mm の円形の孔から水が流出する。自由表面は孔より 5.5 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 = 5.5 mg = 9.81 m/s²d = 20 mm
Q = L/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 20 mm の刃形オリフィスを通って水が流出する。水位はオリフィスより 3 m 上に保たれ、流量係数は 0.64 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 20 mmh = 3 mCd = 0.64g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水が、100 mm から 50 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 390 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 = 100 mmd2 = 50 mmp1 = 390 kPav1 = 2.75 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、75 mm から 40 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 290 kPa、流速は 2.75 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 = 40 mmp1 = 290 kPav1 = 2.75 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
内径 20 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 1.5 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 3.5 m 下にある。損失を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 点 C での絶対圧力 pC を求めよ。大気圧は 101.3 kPa である。
d = 20 mmzC = +1.5 mz2 = −3.5 mg = 9.81 m/s²patm = 101.3 kPa
pC = kPa
解答
- 1. ṁ = 17.32 kg/s
- 2. Q = 3.263 L/s
- 3. Q = 1.543 L/s
- 4. p2 = 333.3 kPa
- 5. p2 = 237.2 kPa
- 6. pC = 52.25 kPa
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