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 = 3 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 3 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 3 m/sD = 25 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
Q = 3 L/sD = 40 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水(ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を 3 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 3 L/sD = 40 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 60 L/sD = 250 mmL = 300 mf = 0.015

水が、長さ 300 m、内径 250 mm の管内を 60 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 60 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 20 L/sD = 200 mmL = 50 mf = 0.03

水が、長さ 50 m、内径 200 mm の管内を 20 L/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。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 20 L/sL = 50 mD = 200 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 2自由放出口H = ?L = 300 m, D = 150 mm, f = 0.0154× 曲がり (K = 0.3)

長さ 300 m、内径 150 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015)の管が開放貯水槽から出て、自由噴流として大気中に放出している。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、4 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 2) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 60 L/s を得るには、貯水槽の水面を管の出口より何 m H 高くしなければならないか。

Q = 60 L/sL = 300 mD = 150 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
K = 2Δz = ?L = 200 m, D = 150 mm, f = 0.0224× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 150 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 の管でつながれている。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、4 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 30 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 30 L/sL = 200 mD = 150 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 65789
  2. 2. Re = 72895
  3. 3. hf = 1.371 m
  4. 4. hf = 0.1549 m
  5. 5. H = 20.39 m
  6. 6. Δz = 4.999 m

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