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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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 = 0.75 m/sD = 40 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 40 mm の管内を 0.75 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 = 0.75 m/sD = 40 mm
Re =
2.やさしい
V = 2 m/sD = 25 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 25 mm の管内を 2 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 m/sD = 25 mm
Re =
3.ふつう
V = 2.3 m/sD = 150 mmL = 50 mf = 0.025

水が、長さ 50 m、内径 150 mm の管内を平均流速 2.3 m/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 2.3 m/sL = 50 mD = 150 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 5 L/sD = 100 mmL = 800 mf = 0.02

水が、長さ 800 m、内径 100 mm の管内を 5 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.02、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 5 L/sL = 800 mD = 100 mmf = 0.02g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 2Δz = 27 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 250 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 27 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 = 27 mL = 200 mD = 250 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 10自由放出口H = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0.0182× 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 = 0.018）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）、2 個の曲がり（各 K = 0.3）、弁（K = 10） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 10 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 = 10 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 10
H = m

解答

  1. 1. Re = 92.17
  2. 2. Re = 153.6
  3. 3. hf = 2.247 m
  4. 4. hf = 3.305 m
  5. 5. Q = 252 L/s
  6. 6. H = 2.487 m

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