15 °C の水(ν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 50 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。
解答つき管摩擦と損失水頭ワークシート
1.やさしい
V = 1.7 m/sD = 50 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 100 mm の管内を 10 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。
Q = 10 L/sD = 100 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
水(ρ = 1000 kg/m³)が、長さ 100 m、内径 300 mm の水平管内を 2.5 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。管での圧力損失 Δp を kPa で求めよ。
V = 2.5 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.ふつう
水が、長さ 1000 m、内径 250 mm の管内を 100 L/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。
Q = 100 L/sL = 1000 mD = 250 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
2 つの開放貯水槽が、長さ 400 m、内径 300 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 13 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 = 13 mL = 400 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Q = L/s
6.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。上の貯水槽の水面は下の貯水槽の水面より 33 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 = 5)、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 = 33 mL = 150 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1.0
Q = L/s
解答
- 1. Re = 74561
- 2. Re = 127324
- 3. Δp = 31.25 kPa
- 4. hf = 12.69 m
- 5. Q = 201.6 L/s
- 6. Q = 265.7 L/s
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