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
Q = 15 L/sD = 150 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s

20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 150 mm の管内を 15 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 15 L/sD = 150 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 2.6 m/sD = 25 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s

20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 25 mm の管内を平均流速 2.6 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 2.6 m/sD = 25 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 2.1 m/sD = 100 mmL = 1000 mf = 0.018

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 1000 m、内径 100 mm の水平管内を 2.1 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。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 2.1 m/sL = 1000 mD = 100 mmf = 0.018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 1.3 m/sD = 100 mmL = 800 mf = 0.025

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 800 m、内径 100 mm の水平管内を 1.3 m/s で流れている。ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025、g = 9.81 m/s² とする。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 1.3 m/sL = 800 mD = 100 mmf = 0.025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 10Δz = 21 mL = 150 m, D = 150 mm, f = 0.0184× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 150 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.018 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 21 m 高い。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)、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 = 21 mL = 150 mD = 150 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 10自由放出口H = ?L = 100 m, D = 300 mm, f = 0.0254× 曲がり (K = 0.3)

長さ 100 m、内径 300 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025)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 200 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 = 200 L/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10
H = m

解答

  1. 1. Re = 127324
  2. 2. Re = 65000
  3. 3. Δp = 396.9 kPa
  4. 4. Δp = 169 kPa
  5. 5. Q = 64.74 L/s
  6. 6. H = 8.582 m

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