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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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 = 0.9 m/sD = 75 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s

30 °C の水（ν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s）が、内径 75 mm の管内を平均流速 0.9 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 0.9 m/sD = 75 mmν = 0.801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 1.5 m/sD = 50 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0.29 Pa·s

SAE 30 エンジンオイル（ρ = 891 kg/m³、μ = 0.29 Pa·s）が内径 50 mm の管内を 1.5 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

ρ = 891 kg/m³μ = 0.29 Pa·sV = 1.5 m/sD = 50 mm
Re =
3.ふつう
V = 2.2 m/sD = 300 mmL = 200 mf = 0.03

水が、長さ 200 m、内径 300 mm の管内を平均流速 2.2 m/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。

V = 2.2 m/sL = 200 mD = 300 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 8 L/sD = 100 mmL = 800 mf = 0.03

水が、長さ 800 m、内径 100 mm の管内を 8 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 = 8 L/sL = 800 mD = 100 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 10自由放出口H = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0.023× 曲がり (K = 0.3)

長さ 100 m、内径 100 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）、3 個の曲がり（各 K = 0.3）、弁（K = 10） である。g = 9.81 m/s² とする。流量 12 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 = 12 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 10
H = m
6.むずかしい
K = 2Δz = 29 mL = 150 m, D = 100 mm, f = 0.0154× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 150 m、内径 100 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015 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 29 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 = 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 = 29 mL = 150 mD = 100 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s

解答

  1. 1. Re = 84270
  2. 2. Re = 230.4
  3. 3. hf = 4.934 m
  4. 4. hf = 12.69 m
  5. 5. H = 3.855 m
  6. 6. Q = 35.92 L/s

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