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
Q = 25 L/sD = 200 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s

15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 200 mm の管内を 25 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 25 L/sD = 200 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
V = 1.25 m/sD = 40 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 40 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 = 891 kg/m³μ = 0.29 Pa·sV = 1.25 m/sD = 40 mm
Re =
3.ふつう
V = 0.9 m/sD = 150 mmL = 800 mf = 0.015

水が、長さ 800 m、内径 150 mm の管内を平均流速 0.9 m/s で流れている。 ダルシーの管摩擦係数 f = 0.015、g = 9.81 m/s² とする。摩擦損失水頭 hf を求めよ。

V = 0.9 m/sL = 800 mD = 150 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
Q = 30 L/sD = 250 mmL = 500 mf = 0.03

水が、長さ 500 m、内径 250 mm の管内を 30 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 = 30 L/sL = 500 mD = 250 mmf = 0.03g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 10Δz = 25 mL = 300 m, D = 300 mm, f = 0.0222× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 300 m、内径 300 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 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 25 m 高い。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 = 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 = 25 mL = 300 mD = 300 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 2Δz = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0.0222× 曲がり (K = 0.3)

2 つの開放貯水槽が、長さ 100 m、内径 150 mm、ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022 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 60 L/s となる貯水槽間の水位差 Δz を求めよ。

Q = 60 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Δz = m

解答

  1. 1. Re = 139610
  2. 2. Re = 153.6
  3. 3. hf = 3.303 m
  4. 4. hf = 1.142 m
  5. 5. Q = 268.1 L/s
  6. 6. Δz = 11.03 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。