輸送現象の問題ですが。。。

下に書いた(1)(2)の問題について教えて下さい。

大気圧Ｐ0、液表面積Ａ0、開口面積Ａ1（Ａ0≫Ａ1）
液面降下速度ｖ0＝０、流出速度ｖ1
液体の密度ρ、排出口までの液高さＨ

(1)タンクに密度ρの液体が入っている。
　底部付近に取り付けられた開口部から流体が流出している時、
　液面から開口部までの深さＨと流出流量Ｑの関係式を求めよ。
　ただし、タンク液面の面積Ａ1はオリフィスの断面積Ａ2に比べて
　十分大きく、液面の下降速度は０と近似できるものとしてよい。
　また、開口部の圧力損失は無視できるものとする。

(2)一方、開口部に長さｌの水平管が取り付けられている場合、
　ＨとＱの関係はどのようになるか。
　ただし、水平管の流体摩擦係数をｆとする。

No.1 ベストアンサー 回答者： 0shiete 回答日時： 2002/11/06 19:00

液表面積A0と開口面積A1はちがうものなのでしょうか？

液の表面積が問題を解く上で必要なのであれば、粘度とか
も考慮しないといけないということでしょうか？
補足ください。

もし、流体力学によくある問題と同様に解いてよいなら、
A2を放出管の断面積と考えて、
(1)
ベルヌイの定理を使って
ρHg=(1/2)ρ(v1)^2
より、v1=(2gH)^(1/2)
Q=v1*A2=A2*(2gH)^(1/2)

(2)
上の式に摩擦損失を考慮してやって
ρHg=(1/2)ρ(v1)^2+4*f*(l/A2)*(1/2)ρ(v1)^2
より、v1=(2gH*A2/(A2+4fl))^(1/2)
Q=v1*A2=A2*(2gH*A2/(A2+4fl))^(1/2)

となると思います。

この回答への補足

(１)に書いてあるＡ1、Ａ2は
それぞれＡ0、Ａ1の誤植だと思います。
図を見てもＡ2なんてありませんし・・・。
Ａ1が出口面積だと思ってください。

ご記入、有り難うございます。

補足日時：2002/11/06 19:05

No.2 回答者： 0shiete 回答日時： 2002/11/09 15:42

遅くなりましたが、#1の補足を読みました。

でしたら、#1の回答のA2をA1に変えるとよい
と思います。