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 = 2.8 m/sD = 50 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水(ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 50 mm の管内を平均流速 2.8 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 2.8 m/sD = 50 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
Q = 12 L/sD = 75 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水(ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 mm の管内を 12 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 12 L/sD = 75 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 6 L/sD = 100 mmL = 1000 mf = 0.015

水が、長さ 1000 m、内径 100 mm の管内を 6 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 = 6 L/sL = 1000 mD = 100 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 50 L/sD = 200 mmL = 100 mf = 0.03

水が、長さ 100 m、内径 200 mm の管内を 50 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 = 50 L/sL = 100 mD = 200 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 5Δz = 5 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0.0183× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 200 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.018 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 5 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 = 5 mL = 150 mD = 200 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 10Δz = 18 mL = 200 m, D = 300 mm, f = 0.024× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 300 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.02 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 18 m 高い。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 = 10)、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 = 18 mL = 200 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 174782
  2. 2. Re = 155510
  3. 3. hf = 4.462 m
  4. 4. hf = 1.937 m
  5. 5. Q = 68.06 L/s
  6. 6. Q = 260.3 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。