作動油(ρ = 880 kg/m³、μ = 0.04 Pa·s)が内径 200 mm の管内を 0.75 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 = 0.75 m/sD = 200 mm
Re =
2.やさしい
15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 50 mm の管内を 3 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
Q = 3 L/sD = 50 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水が、長さ 100 m、内径 300 mm の管内を 40 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.028、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。
Q = 40 L/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.028g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 50 m、内径 50 mm の水平管内を 2.9 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 = 2.9 m/sL = 50 mD = 50 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 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。上の貯水槽の水面は下の貯水槽の水面より 30 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 = 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 = 30 mL = 150 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
長さ 200 m、内径 250 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.02)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)、2 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 120 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 = 120 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2
H = m
解答
- 1. Re = 3300
- 2. Re = 67013
- 3. hf = 0.1523 m
- 4. Δp = 84.1 kPa
- 5. Q = 227.5 L/s
- 6. H = 6.122 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。