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 = 1.75 m/sD = 40 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0.005 Pa·s

軽質燃料油(ρ = 850 kg/m³、μ = 0.005 Pa·s)が内径 40 mm の管内を 1.75 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

ρ = 850 kg/m³μ = 0.005 Pa·sV = 1.75 m/sD = 40 mm
Re =
2.やさしい
Q = 3 L/sD = 40 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水(ν = 0.801 × 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 = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 3 m/sD = 150 mmL = 150 mf = 0.03

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 150 m、内径 150 mm の水平管内を 3 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 = 3 m/sL = 150 mD = 150 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 1.7 m/sD = 300 mmL = 200 mf = 0.015

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 200 m、内径 300 mm の水平管内を 1.7 m/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。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 1.7 m/sL = 200 mD = 300 mmf = 0.015ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 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。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 = 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 200 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 200 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
K = 5自由放出口H = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0.0223× 曲がり (K = 0.3)

長さ 100 m、内径 100 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022)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)、3 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 5) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 25 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 = 25 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5
H = m

解答

  1. 1. Re = 11900
  2. 2. Re = 119217
  3. 3. Δp = 135 kPa
  4. 4. Δp = 14.45 kPa
  5. 5. Δz = 11.06 m
  6. 6. H = 15.18 m

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