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 = 0.4 m/sD = 75 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水(ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 75 mm の管内を平均流速 0.4 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 0.4 m/sD = 75 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
Q = 10 L/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 10 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 10 L/sD = 75 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 1.4 m/sD = 300 mmL = 100 mf = 0.018

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 100 m、内径 300 mm の水平管内を 1.4 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 = 1.4 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
V = 1.2 m/sD = 300 mmL = 200 mf = 0.018

水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 200 m、内径 300 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 = 300 mmf = 0.018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
K = 10Δz = 25 mL = 100 m, D = 150 mm, f = 0.0224× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 150 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 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 25 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 = 25 mL = 100 mD = 150 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 5自由放出口H = ?L = 300 m, D = 200 mm, f = 0.0154× 曲がり (K = 0.3)

長さ 300 m、内径 200 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015)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 = 5) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 75 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 = 75 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 5
H = m

解答

  1. 1. Re = 37453
  2. 2. Re = 148917
  3. 3. Δp = 5.88 kPa
  4. 4. Δp = 8.64 kPa
  5. 5. Q = 74.81 L/s
  6. 6. H = 8.773 m

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