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
Q = 60 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 60 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 60 L/sD = 200 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 0.75 m/sD = 200 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 200 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 = 200 mm
Re =
3.ふつう
Q = 40 L/sD = 200 mmL = 800 mf = 0.015

水が、長さ 800 m、内径 200 mm の管内を 40 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 = 40 L/sL = 800 mD = 200 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 2.3 m/sD = 50 mmL = 150 mf = 0.018

水が、長さ 150 m、内径 50 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 = 0.018、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 2.3 m/sL = 150 mD = 50 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 2自由放出口H = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0.0152× 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 = 0.015）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 = 2） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 15 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 = 15 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
K = 0.2Δz = 8 mL = 150 m, D = 150 mm, f = 0.0182× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 150 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 8 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 = 0.2）、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 = 8 mL = 150 mD = 150 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 291582
  2. 2. Re = 460.9
  3. 3. hf = 4.958 m
  4. 4. hf = 14.56 m
  5. 5. H = 3.551 m
  6. 6. Q = 49.14 L/s

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