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 = 1.7 m/sD = 40 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s

10 °C の水(ν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 40 mm の管内を平均流速 1.7 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 1.7 m/sD = 40 mmν = 1.31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 1.25 m/sD = 75 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0.005 Pa·s

軽質燃料油(ρ = 850 kg/m³、μ = 0.005 Pa·s)が内径 75 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。

ρ = 850 kg/m³μ = 0.005 Pa·sV = 1.25 m/sD = 75 mm
Re =
3.ふつう
Q = 15 L/sD = 75 mmL = 150 mf = 0.025

水が、長さ 150 m、内径 75 mm の管内を 15 L/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

Q = 15 L/sL = 150 mD = 75 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 0.8 m/sD = 150 mmL = 50 mf = 0.025

水が、長さ 50 m、内径 150 mm の管内を平均流速 0.8 m/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.025、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 0.8 m/sL = 50 mD = 150 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 0.2Δz = 19 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0.0254× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 200 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 19 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 = 0.2)、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 = 19 mL = 150 mD = 200 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 0.2Δz = 18 mL = 100 m, D = 200 mm, f = 0.024× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 200 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.02 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 18 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 = 0.2)、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 = 18 mL = 100 mD = 200 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 51908
  2. 2. Re = 15938
  3. 3. hf = 29.38 m
  4. 4. hf = 0.2718 m
  5. 5. Q = 130.4 L/s
  6. 6. Q = 164.4 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。