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 = 1.5 m/sD = 40 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0.04 Pa·s

作動油（ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s）が内径 40 mm の管内を 1.5 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 = 1.5 m/sD = 40 mm
Re =
2.やさしい
V = 0.7 m/sD = 50 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水（ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s）が、内径 50 mm の管内を平均流速 0.7 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 0.7 m/sD = 50 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 1.6 m/sD = 300 mmL = 100 mf = 0.018

水が、長さ 100 m、内径 300 mm の管内を平均流速 1.6 m/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。

V = 1.6 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 1 m/sD = 300 mmL = 800 mf = 0.018

水が、長さ 800 m、内径 300 mm の管内を平均流速 1 m/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。

V = 1 m/sL = 800 mD = 300 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 5Δz = 23 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0.0253× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 200 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025 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 23 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 = 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 Q を L/s で求めよ。

Δz = 23 mL = 200 mD = 200 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 5自由放出口H = ?L = 300 m, D = 200 mm, f = 0.0154× 曲がり (K = 0.3)

長さ 300 m、内径 200 mm（ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015）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 = 5） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 40 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 = 40 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5
H = m

解答

  1. 1. Re = 1320
  2. 2. Re = 43695
  3. 3. hf = 0.7829 m
  4. 4. hf = 2.446 m
  5. 5. Q = 117.2 L/s
  6. 6. H = 2.495 m

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