開放水槽の側面の小さな孔から水が流出する。自由表面は孔より 7 m 上にある。損失を無視して、孔での噴流速度 v を求めよ。 g = 9.81 m/s² とする。
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
h = 7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
水が、直径 150 mm の管の太い部分を 1 m/s で流れる。体積流量 Q を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 40 mmv1 = 1 m/s
Q = L/s
3.ふつう
水が、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 130 kPa、流速は 2.5 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 = 100 mmp1 = 130 kPav1 = 2.5 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 200 kPa、流速は 1 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 = 200 kPav1 = 1 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水が、100 mm から 40 mm に細くなりながら 7 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 200 kPa、流速は 1.25 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 = 100 mmd2 = 40 mmp1 = 200 kPav1 = 1.25 m/sΔz = 7 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
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 2 m 上にあり、出口(大気に開放)は水面より 4 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 = +2 mz2 = −4 mg = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. v = 11.72 m/s
- 2. Q = 17.67 L/s
- 3. p2 = 83.13 kPa
- 4. p2 = 192.5 kPa
- 5. p2 = 101.6 kPa
- 6. Q = 17.39 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。