水が、直径が 200 mm から 50 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 0.75 m/s である。細い部分の流速 v2 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 = 200 mmd2 = 50 mmv1 = 0.75 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
海水(ρ = 1025 kg/m³)が内径 40 mm の管の中を 1.5 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1025 kg/m³v = 1.5 m/sd = 40 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
水が 25 L/s で、150 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 270 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 25 L/sd1 = 150 mmd2 = 75 mmp2 = 270 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
4.ふつう
大きな開放水槽から、直径 50 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 2.5 m 上に保たれ、流量係数は 0.6 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 50 mmh = 2.5 mCd = 0.6g = 9.81 m/s²
Q = L/s
5.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 120 kPa、流速は 1 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 = 120 kPav1 = 1 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 200 mm、のど部 100 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 290 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 = 200 mmd2 = 100 mmΔh = 290 mmCd = 0.95ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. v2 = 12 m/s
- 2. ṁ = 1.932 kg/s
- 3. p1 = 285 kPa
- 4. Q = 8.251 L/s
- 5. p2 = 59.11 kPa
- 6. Q = 65.25 L/s
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