20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 150 mm の管内を平均流速 2.7 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 = 2.7 m/sD = 150 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 200 mm の管内を 40 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
Q = 40 L/sD = 200 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水が、長さ 200 m、内径 200 mm の管内を 100 L/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。
Q = 100 L/sL = 200 mD = 200 mmf = 0.022g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 300 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 = 300 mD = 150 mmf = 0.018ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
長さ 150 m、内径 250 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025)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)、3 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 60 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 = 60 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2
H = m
6.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 300 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025 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 16 m 高い。局所損失は 角ばった入口(K = 0.5)、3 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 = 16 mL = 150 mD = 300 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s
解答
- 1. Re = 405000
- 2. Re = 254648
- 3. hf = 11.36 m
- 4. Δp = 25.92 kPa
- 5. H = 1.477 m
- 6. Q = 304.6 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。