水が、直径が 200 mm から 100 mm に細くなる管を流れる。太い部分の流速は 1.5 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 = 100 mmv1 = 1.5 m/s
v2 = m/s
2.やさしい
水が、直径 100 mm の管の太い部分を 2.25 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 100 mmd2 = 50 mmv1 = 2.25 m/s
Q = L/s
3.ふつう
水が、75 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 280 kPa、流速は 2.25 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 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 280 kPav1 = 2.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
大きな開放水槽から、直径 40 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 3.5 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 = 40 mmh = 3.5 mCd = 0.6g = 9.81 m/s²
Q = L/s
5.むずかしい
水が、75 mm から 40 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 190 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 = 40 mmp1 = 190 kPav1 = 3 m/sΔz = 6 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 100 mm、ゲージ圧は 30 kPa である。ノズル出口の直径は 20 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 = 100 mmp1 = 30 kPa (ゲージ圧)d2 = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. v2 = 6 m/s
- 2. Q = 17.67 L/s
- 3. p2 = 269.7 kPa
- 4. Q = 6.248 L/s
- 5. p2 = 80.02 kPa
- 6. H = 3.063 m
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