解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート

無料で印刷できる管摩擦と損失水頭のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
V = 1.7 m/sD = 25 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 25 mm の管内を平均流速 1.7 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 1.7 m/sD = 25 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 2.75 m/sD = 200 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0.29 Pa·s

SAE 30 エンジンオイル(ρ = 891 kg/m³、μ = 0.29 Pa·s)が内径 200 mm の管内を 2.75 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

ρ = 891 kg/m³μ = 0.29 Pa·sV = 2.75 m/sD = 200 mm
Re =
3.ふつう
V = 1.9 m/sD = 50 mmL = 400 mf = 0.03

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 400 m、内径 50 mm の水平管内を 1.9 m/s で流れている。ダルシーの管摩擦係数 f = 0.03、g = 9.81 m/s² とする。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 1.9 m/sL = 400 mD = 50 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 2.4 m/sD = 75 mmL = 100 mf = 0.028

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 100 m、内径 75 mm の水平管内を 2.4 m/s で流れている。ダルシーの管摩擦係数 f = 0.028、g = 9.81 m/s² とする。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 2.4 m/sL = 100 mD = 75 mmf = 0.028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 5Δz = 40 mL = 300 m, D = 200 mm, f = 0.0153× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 m、内径 200 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015 の管でつながれている。上の貯水槽の水面は下の貯水槽の水面より 40 m 高い。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、3 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 5)、下の貯水槽への出口(K = 1.0) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 Q を L/s で求めよ。

Δz = 40 mL = 300 mD = 200 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 2Δz = 12 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0.0222× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 200 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 の管でつながれている。上の貯水槽の水面は下の貯水槽の水面より 12 m 高い。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、2 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 2)、下の貯水槽への出口(K = 1.0) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 Q を L/s で求めよ。

Δz = 12 mL = 200 mD = 200 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 37281
  2. 2. Re = 1690
  3. 3. Δp = 433.2 kPa
  4. 4. Δp = 107.5 kPa
  5. 5. Q = 161 L/s
  6. 6. Q = 94.36 L/s

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