給水管で 42 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 = 42 L/sv = 2.5 m/s
d = mm
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 80 mm の管の中を 1.75 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 1.75 m/sd = 80 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
風洞内のピトー静圧管が、よどみ点圧と静圧の差として 650 Pa を示す。空気の密度は 1.2 kg/m³ である。風速 v を求めよ。
p0 − p = 650 Paρ = 1.2 kg/m³
v = m/s
4.ふつう
水が、200 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 200 kPa、流速は 0.5 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 = 200 mmd2 = 40 mmp1 = 200 kPav1 = 0.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 250 mm、のど部 125 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 120 mm である。流量係数は 0.97 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 = 250 mmd2 = 125 mmΔh = 120 mmCd = 0.97ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
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 75 mm、ゲージ圧は 40 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 = 75 mmp1 = 40 kPa (ゲージ圧)d2 = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
解答
- 1. d = 146.3 mm
- 2. ṁ = 11.08 kg/s
- 3. v = 32.91 m/s
- 4. p2 = 122 kPa
- 5. Q = 66.96 L/s
- 6. H = 4.098 m
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。