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。
解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート
1.やさしい
Q = 25 L/sD = 200 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
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
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
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
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
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. Re = 139610
- 2. Re = 153.6
- 3. hf = 3.303 m
- 4. hf = 1.142 m
- 5. Q = 268.1 L/s
- 6. Δz = 11.03 m
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