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 = 2.5 m/sD = 200 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 200 mm の管内を 2.5 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 = 2.5 m/sD = 200 mm
Re =
2.やさしい
Q = 50 L/sD = 200 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水（ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s）が、内径 200 mm の管内を 50 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 50 L/sD = 200 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 80 L/sD = 250 mmL = 200 mf = 0.025

水が、長さ 200 m、内径 250 mm の管内を 80 L/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。

Q = 80 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 2.4 m/sD = 150 mmL = 800 mf = 0.03

水（ρ = 1000 kg/m³）が、長さ 800 m、内径 150 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 = 0.03、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 = 800 mD = 150 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 2自由放出口H = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0.0253× 曲がり (K = 0.3)

長さ 150 m、内径 300 mm（ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025）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 = 2） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 200 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 = 200 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
K = 5Δz = 27 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 400 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 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 = 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 = 27 mL = 400 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 85000
  2. 2. Re = 242985
  3. 3. hf = 2.708 m
  4. 4. Δp = 460.8 kPa
  5. 5. H = 6.896 m
  6. 6. Q = 280 L/s

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