作動油(ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s)が内径 200 mm の管内を 1.25 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
ρ = 880 kg/m³μ = 0.04 Pa·sV = 1.25 m/sD = 200 mm
Re =
2.やさしい
15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を平均流速 2.8 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
V = 2.8 m/sD = 40 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水が、長さ 100 m、内径 50 mm の管内を 6 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.03、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。
Q = 6 L/sL = 100 mD = 50 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 1000 m、内径 50 mm の水平管内を 2.4 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 = 2.4 m/sL = 1000 mD = 50 mmf = 0.022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.むずかしい
長さ 200 m、内径 250 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 = 0.2) である。g = 9.81 m/s² とする。流量 150 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 = 150 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 0.2
H = m
6.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 250 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025 の管でつながれている。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 = 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 150 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。
Q = 150 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Δz = m
解答
- 1. Re = 5500
- 2. Re = 98246
- 3. hf = 28.56 m
- 4. Δp = 1267 kPa
- 5. H = 7.091 m
- 6. Δz = 8.281 m
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