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。

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 = 5 L/sD = 75 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s

20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 mm の管内を 5 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 5 L/sD = 75 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
Q = 40 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 40 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 40 L/sD = 200 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 2 m/sD = 250 mmL = 50 mf = 0.03

水が、長さ 50 m、内径 250 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 = 0.03、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 2 m/sL = 50 mD = 250 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 1.8 m/sD = 75 mmL = 1000 mf = 0.022

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 1000 m、内径 75 mm の水平管内を 1.8 m/s で流れている。ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022、g = 9.81 m/s² とする。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 1.8 m/sL = 1000 mD = 75 mmf = 0.022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 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。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 150 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 150 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
K = 2Δz = 6 mL = 150 m, D = 100 mm, f = 0.0153× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 100 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 6 m 高い。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)、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 = 6 mL = 150 mD = 100 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 84883
  2. 2. Re = 194388
  3. 3. hf = 1.223 m
  4. 4. Δp = 475.2 kPa
  5. 5. Δz = 14.8 m
  6. 6. Q = 16.43 L/s

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