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。
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 = 150 mmd2 = 100 mmv1 = 1 m/s
Q = L/s
2.やさしい
グリセリン(ρ = 1260 kg/m³)が内径 100 mm の管の中を 1.5 m/s で流れる。質量流量 ṁ を求めよ。
ρ = 1260 kg/m³v = 1.5 m/sd = 100 mm
ṁ = kg/s
3.ふつう
大きな開放水槽から、直径 25 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 0.65 である。流量 Q を求めよ。g = 9.81 m/s² とする。
d = 25 mmh = 3.5 mCd = 0.65g = 9.81 m/s²
Q = L/s
4.ふつう
水が 40 L/s で、200 mm から 100 mm に細くなる水平管を流れる。細い部分の圧力は 230 kPa である。損失を無視して、太い部分の圧力 p1 を求めよ。
Q = 40 L/sd1 = 200 mmd2 = 100 mmp2 = 230 kPaρ = 1000 kg/m³
p1 = kPa
5.むずかしい
水が、75 mm から 40 mm に細くなりながら 1 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 230 kPa、流速は 2.5 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 = 230 kPav1 = 2.5 m/sΔz = 1 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
6.むずかしい
密閉水槽の水面上に、ゲージ圧 30 kPa の圧縮空気がある。水面より 1 m 下にある直径 20 mm の孔から、水が大気中に流出する。損失を無視して、次を求めよ 流量 Q。 g = 9.81 m/s² とする。
pair = 30 kPa (ゲージ圧)h = 1 md = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
解答
- 1. Q = 17.67 L/s
- 2. ṁ = 14.84 kg/s
- 3. Q = 2.644 L/s
- 4. p1 = 242.2 kPa
- 5. p2 = 184.7 kPa
- 6. Q = 2.803 L/s
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