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
V = 2 m/sD = 40 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 40 mm の管内を 2 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 = 2 m/sD = 40 mm
Re =
2.やさしい
V = 2 m/sD = 100 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 100 mm の管内を平均流速 2 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 2 m/sD = 100 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 1.5 m/sD = 250 mmL = 800 mf = 0.028

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 800 m、内径 250 mm の水平管内を 1.5 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 = 1.5 m/sL = 800 mD = 250 mmf = 0.028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 2.4 m/sD = 50 mmL = 100 mf = 0.02

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 100 m、内径 50 mm の水平管内を 2.4 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。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 2.4 m/sL = 100 mD = 50 mmf = 0.02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0.0184× 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 = 0.018 の管でつながれている。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 = 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 75 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 75 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
K = 0.2Δz = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0.0224× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 150 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)、4 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 20 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 20 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 245.8
  2. 2. Re = 175439
  3. 3. Δp = 100.8 kPa
  4. 4. Δp = 115.2 kPa
  5. 5. Δz = 3.486 m
  6. 6. Δz = 1.147 m

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