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 = 1.25 m/sD = 150 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0.04 Pa·s

作動油（ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s）が内径 150 mm の管内を 1.25 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

ρ = 880 kg/m³μ = 0.04 Pa·sV = 1.25 m/sD = 150 mm
Re =
2.やさしい
V = 1.4 m/sD = 100 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水（ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s）が、内径 100 mm の管内を平均流速 1.4 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 1.4 m/sD = 100 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 2 L/sD = 50 mmL = 100 mf = 0.022

水が、長さ 100 m、内径 50 mm の管内を 2 L/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。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 2 L/sL = 100 mD = 50 mmf = 0.022g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 8 L/sD = 75 mmL = 1000 mf = 0.018

水が、長さ 1000 m、内径 75 mm の管内を 8 L/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。

Q = 8 L/sL = 1000 mD = 75 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 10自由放出口H = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0.0184× 曲がり (K = 0.3)

長さ 150 m、内径 250 mm（ダルシーの管摩擦係数 f = 0.018）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）、4 個の曲がり（各 K = 0.3）、弁（K = 10） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 60 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 = 60 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10
H = m
6.むずかしい
K = 0.2Δz = ?L = 200 m, D = 250 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 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 = 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 80 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 80 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 4125
  2. 2. Re = 174782
  3. 3. hf = 2.327 m
  4. 4. hf = 40.11 m
  5. 5. H = 1.789 m
  6. 6. Δz = 2.477 m

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。