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 = 2.6 m/sD = 100 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水(ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 100 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 = 100 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 2.25 m/sD = 150 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0.04 Pa·s

作動油(ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s)が内径 150 mm の管内を 2.25 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 = 2.25 m/sD = 150 mm
Re =
3.ふつう
V = 1.5 m/sD = 200 mmL = 100 mf = 0.015

水が、長さ 100 m、内径 200 mm の管内を平均流速 1.5 m/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 1.5 m/sL = 100 mD = 200 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 1.2 m/sD = 150 mmL = 200 mf = 0.018

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 200 m、内径 150 mm の水平管内を 1.2 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 = 1.2 m/sL = 200 mD = 150 mmf = 0.018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 10Δz = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0.0222× 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 = 0.022 の管でつながれている。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、2 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 50 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 50 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
K = 10Δz = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0.0182× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 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)、2 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 80 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 80 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 198473
  2. 2. Re = 7425
  3. 3. hf = 0.8601 m
  4. 4. Δp = 17.28 kPa
  5. 5. Δz = 2.036 m
  6. 6. Δz = 3.1 m

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