30 °C の水(ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 25 mm の管内を平均流速 1.2 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 = 1.2 m/sD = 25 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
軽質燃料油(ρ = 850 kg/m³、μ = 0.005 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。
ρ = 850 kg/m³μ = 0.005 Pa·sV = 0.75 m/sD = 200 mm
Re =
3.ふつう
水が、長さ 300 m、内径 200 mm の管内を 75 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 = 75 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
水が、長さ 800 m、内径 100 mm の管内を 5 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 = 5 L/sL = 800 mD = 100 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
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。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)、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 120 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。
Q = 120 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Δz = m
6.むずかしい
長さ 400 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)、2 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 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 = 400 mD = 250 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5
H = m
解答
- 1. Re = 37453
- 2. Re = 25500
- 3. hf = 13.07 m
- 4. hf = 4.958 m
- 5. Δz = 5.818 m
- 6. H = 9.473 m
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