給水管で 29 L/s を流さなければならない。騒音と摩耗を抑えるため、平均流速は 2.5 m/s とする。必要な管の内径 d 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
Q = 29 L/sv = 2.5 m/s
d = mm
2.やさしい
給水管で 20 L/s を流さなければならない。騒音と摩耗を抑えるため、平均流速は 2 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
Q = 20 L/sv = 2 m/s
d = mm
3.ふつう
水が、75 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 350 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 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 350 kPav1 = 2 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.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 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 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 250 kPav1 = 2 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.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 100 kPa である。ノズル出口の直径は 30 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 = 100 kPa (ゲージ圧)d2 = 30 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
6.むずかしい
内径 50 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。 流量 Q を求めよ。
d = 50 mmzC = +1.5 mz2 = −3.5 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. d = 121.5 mm
- 2. d = 112.8 mm
- 3. p2 = 327.3 kPa
- 4. p2 = 220 kPa
- 5. H = 10.46 m
- 6. Q = 16.27 L/s
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。