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 = 1.5 m/sD = 25 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s

20 °C の水(ν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s)が、内径 25 mm の管内を平均流速 1.5 m/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

V = 1.5 m/sD = 25 mmν = 1.00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.やさしい
Q = 40 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 40 L/s で流れている。レイノルズ数 Re を求めよ。

Q = 40 L/sD = 200 mmν = 1.14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.ふつう
V = 2.4 m/sD = 300 mmL = 100 mf = 0.025

水が、長さ 100 m、内径 300 mm の管内を平均流速 2.4 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 = 2.4 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
4.ふつう
V = 2.5 m/sD = 50 mmL = 150 mf = 0.025

水が、長さ 150 m、内径 50 mm の管内を平均流速 2.5 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 = 2.5 m/sL = 150 mD = 50 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
5.むずかしい
K = 0.2Δz = 27 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0.023× 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 = 0.02 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 27 m 高い。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 = 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 = 27 mL = 150 mD = 200 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Q = L/s
6.むずかしい
K = 10自由放出口H = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0.0222× 曲がり (K = 0.3)

長さ 100 m、内径 250 mm(ダルシーの管摩擦係数 f = 0.022)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)、2 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 150 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 = 150 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 10
H = m

解答

  1. 1. Re = 37500
  2. 2. Re = 223375
  3. 3. hf = 2.446 m
  4. 4. hf = 23.89 m
  5. 5. Q = 172.4 L/s
  6. 6. H = 9.947 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。