15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 mm の管内を 8 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート
1.やさしい
Q = 8 L/sD = 75 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
作動油(ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s)が内径 150 mm の管内を 0.5 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 = 0.5 m/sD = 150 mm
Re =
3.ふつう
水が、長さ 200 m、内径 50 mm の管内を 3 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 = 3 L/sL = 200 mD = 50 mmf = 0.028g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 800 m、内径 50 mm の水平管内を 1.6 m/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。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。
V = 1.6 m/sL = 800 mD = 50 mmf = 0.028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 250 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 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 = 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 150 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。
Q = 150 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
長さ 300 m、内径 200 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)、3 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 5) 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 = 300 mD = 200 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5
H = m
解答
- 1. Re = 119134
- 2. Re = 1650
- 3. hf = 13.33 m
- 4. Δp = 573.4 kPa
- 5. Δz = 5.426 m
- 6. H = 6.395 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。