30 °C の水(ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を平均流速 0.9 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート
1.やさしい
V = 0.9 m/sD = 40 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 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 = 75 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水が、長さ 400 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 = 0.022、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。
V = 1 m/sL = 400 mD = 300 mmf = 0.022g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 150 m、内径 300 mm の水平管内を 0.9 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 = 0.9 m/sL = 150 mD = 300 mmf = 0.02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
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 = 0.02 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 15 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 = 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 Q を L/s で求めよ。
Δz = 15 mL = 150 mD = 150 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 200 m、内径 300 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 = 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 200 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。
Q = 200 L/sL = 200 mD = 300 mmf = 0.018Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Δz = m
解答
- 1. Re = 44944
- 2. Re = 223375
- 3. hf = 1.495 m
- 4. Δp = 4.05 kPa
- 5. Q = 61 L/s
- 6. Δz = 5.835 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。