10 °C の水(ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を 2 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート
1.やさしい
Q = 2 L/sD = 40 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
30 °C の水(ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 50 mm の管内を 4 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
Q = 4 L/sD = 50 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 800 m、内径 150 mm の水平管内を 2.5 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 = 2.5 m/sL = 800 mD = 150 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
水が、長さ 1000 m、内径 150 mm の管内を 15 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 = 15 L/sL = 1000 mD = 150 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
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 27 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 = 27 mL = 200 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 250 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.018 の管でつながれている。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)、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 50 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。
Q = 50 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
解答
- 1. Re = 48597
- 2. Re = 127165
- 3. Δp = 500 kPa
- 4. hf = 6.121 m
- 5. Q = 318.9 L/s
- 6. Δz = 0.7721 m
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