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 = 0.75 m/sD = 100 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0.04 Pa·s

作動油（ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s）が内径 100 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 = 880 kg/m³μ = 0.04 Pa·sV = 0.75 m/sD = 100 mm
Re =
2.やさしい
V = 1.9 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 1.9 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 1.9 m/sD = 100 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 10 L/sD = 75 mmL = 300 mf = 0.028

水が、長さ 300 m、内径 75 mm の管内を 10 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.028、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 10 L/sL = 300 mD = 75 mmf = 0.028g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 30 L/sD = 200 mmL = 50 mf = 0.018

水が、長さ 50 m、内径 200 mm の管内を 30 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 = 30 L/sL = 50 mD = 200 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 0.2自由放出口H = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0.0184× 曲がり (K = 0.3)

長さ 150 m、内径 300 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 = 0.2） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 120 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 = 120 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 0.2
H = m
6.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 500 m, D = 300 mm, f = 0.0153× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 500 m、内径 300 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015 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 100 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 100 L/sL = 500 mD = 300 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 1650
  2. 2. Re = 237203
  3. 3. hf = 29.25 m
  4. 4. hf = 0.2091 m
  5. 5. H = 1.748 m
  6. 6. Δz = 3.305 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。