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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
V = 2.9 m/sD = 40 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を平均流速 2.9 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 2.9 m/sD = 40 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 0.7 m/sD = 50 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水(ν = 1.31 × 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 = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
Q = 5 L/sD = 100 mmL = 400 mf = 0.028

水が、長さ 400 m、内径 100 mm の管内を 5 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 = 5 L/sL = 400 mD = 100 mmf = 0.028g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 2 m/sD = 300 mmL = 400 mf = 0.022

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 400 m、内径 300 mm の水平管内を 2 m/s で流れている。ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022、g = 9.81 m/s² とする。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。

V = 2 m/sL = 400 mD = 300 mmf = 0.022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 2自由放出口H = ?L = 500 m, D = 300 mm, f = 0.0184× 曲がり (K = 0.3)

長さ 500 m、内径 300 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)、4 個の曲がり(各 K = 0.3)、弁(K = 2) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 80 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 = 80 L/sL = 500 mD = 300 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 100 m, D = 300 mm, f = 0.024× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 300 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.02 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 = 100 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 101754
  2. 2. Re = 26718
  3. 3. hf = 2.314 m
  4. 4. Δp = 58.67 kPa
  5. 5. H = 2.265 m
  6. 6. Δz = 0.8244 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。