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 = 1.5 m/sD = 75 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 75 mm の管内を 1.5 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 = 1.5 m/sD = 75 mm
Re =
2.やさしい
Q = 12 L/sD = 150 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s

20 °C の水（ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s）が、内径 150 mm の管内を 12 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 12 L/sD = 150 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 1.7 m/sD = 100 mmL = 300 mf = 0.02

水が、長さ 300 m、内径 100 mm の管内を平均流速 1.7 m/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。

V = 1.7 m/sL = 300 mD = 100 mmf = 0.02g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 2 m/sD = 100 mmL = 1000 mf = 0.02

水が、長さ 1000 m、内径 100 mm の管内を平均流速 2 m/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。

V = 2 m/sL = 1000 mD = 100 mmf = 0.02g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 2自由放出口H = ?L = 400 m, D = 300 mm, f = 0.0153× 曲がり (K = 0.3)

長さ 400 m、内径 300 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）、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 100 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 = 100 L/sL = 400 mD = 300 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
K = 5Δz = 24 mL = 300 m, D = 150 mm, f = 0.0154× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 m、内径 150 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015 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 24 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 = 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 = 24 mL = 300 mD = 150 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 345.6
  2. 2. Re = 101859
  3. 3. hf = 8.838 m
  4. 4. hf = 40.77 m
  5. 5. H = 2.489 m
  6. 6. Q = 62.45 L/s

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