
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
設問を次のように設定します。
・内径9.5mmの管が水平に置かれている。
・水が圧力5kg/cm^2で送り出されている。
・管内の水の流速はいくらか。
<回答(←あまり自信ないが。。。)>
ニュートンの運動方程式 F=mv'より Ft=mv
vは流速で初期条件t=0のときv=0としておきます。
単位時間(t=1)をとると
F=mv (1)
となります。単位時間に流れる水の体積は管の断面積をScm2とすると、Lを単位時間に進む距離(=v×1)としてこの間に流れる水の質量mは
m=ρSL=ρSv (2)
で与えられます。(2)を(1)に代入すると
F=ρSv^2 (3)
(3)より流速は
v=√(F/ρS) (4)
と求まります。CGS単位系(←少し古いが)で水の場合ρ=1、S=π(0.95/2)^2、F=5×10^3/cm^2ですからこれを(4)に代入すれば
v≒84cm/sec
となります。
No.2
- 回答日時:
オイルに限らず流体すべてに当てはまることですが、圧力差がないと流体は流れず、その場にとどまってしまうことになります。
たとえ下に空気、上にオイルがあったとしても、圧力だけでオイルを支えることができます。たとえば大気圧内に放出したとかですと、流体は流れますので、流速を知ることができます。
参考URL:http://www002.upp.so-net.ne.jp/a-cubed/bernoulli …
No.1
- 回答日時:
ベルヌーイの定理から、
u^2/2+p/ρ+ρh=const
になります。また、流量は一定になるので、
Q=Au
となります。
しかし、放出先の圧力がわからないと、これ以上は計算できませんので、条件を与えてやる必要があります。
もうひとつ:
オイルと水の粘性はまったく異なるので、適用するのはよくないのではないかと思いますが・・・。
この回答への補足
管路はとても短いので、圧力損失無しと考えて、放出先の圧力も5kg/cm^2に設定したいと思います。
オイルはMILスペック品なのですが、粘度10.0csというデータがあります。csというのが単位なのかどうかはわかりません。
流量と管内径面積より流量が求められるのはわかりましたが、流量、流速ともにわからない段階でどのようにベルヌーイの定理を適用すればよいのかわかりません。(勉強不足ですみません)
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