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 = 6 L/sD = 50 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 50 mm の管内を 6 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 6 L/sD = 50 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 0.9 m/sD = 75 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 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。

V = 0.9 m/sD = 75 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 1.6 m/sD = 100 mmL = 400 mf = 0.02

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 400 m、内径 100 mm の水平管内を 1.6 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 = 1.6 m/sL = 400 mD = 100 mmf = 0.02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 2.2 m/sD = 50 mmL = 150 mf = 0.018

水が、長さ 150 m、内径 50 mm の管内を平均流速 2.2 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。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 2.2 m/sL = 150 mD = 50 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 200 mm, f = 0.022× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 m、内径 200 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)、2 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 40 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 40 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
K = 5Δz = 18 mL = 150 m, D = 250 mm, f = 0.0154× 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 = 0.015 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 18 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 = 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 = 18 mL = 150 mD = 250 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 134025
  2. 2. Re = 59211
  3. 3. Δp = 102.4 kPa
  4. 4. hf = 13.32 m
  5. 5. Δz = 3.065 m
  6. 6. Q = 225.7 L/s

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。