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層流における圧力損失の問題

  • 困ってます
  • 質問No.123786
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お礼率 31% (18/57)

次の問題に四苦八苦してます。

内径200mm、管長300mの鋳鉄管を20℃の水が1.2m/sの速度で流れている。管摩擦損失圧力を求めよ。   答え 約23.7kPa

20℃の水は、
密度=ρ=998.23[kg/m^3]
粘度=μ=1.0046*10^(-3)[Pa・s]

ΔP=8*μ*L*U/R^2
↑の式をどう使うかがわかりません。
それとも使わなくていいのでしょうか?

教えてください!!!
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.2
レベル10

ベストアンサー率 44% (89/202)

>明らかに乱流ですよね。
失礼しました。自分で計算したわけで無いので安易に層流だと思っていましたが、乱流のようですね。
>何処がおかしいのでしょうか?
おかしくないと思いますよ。層流じゃないといけないんですか?
>Dは円管の直径ですよね?
そうです。Dは通常直径(内径)を示しています。
こうなるとなおさらのこと、
>ΔP=8*μ*L*U/R^2
は、使えません。#1の手順が重要に成ります。手順2は修正しないといけませんね。
「誤」2.摩擦係数(f←摩擦損失:Fとは別物)を求める。(層流の場合は:16/Re)
「正」2. 鋳鉄管の粗面度(ε=0.26:要確認)及び内径(D)より(ε/D)を求め、レイノルズ数とε/Dから摩擦係数(f)をグラフより読み取る。
(備考)おそらくぴったりのε/Dの値の線は記入されていないので、概算値を目測することになるはず。(有効数字2.5桁程度:あいまいな数字ですが化工系の問題はこんなもんです。)
さあ、がんばってみよう!
お礼コメント
hitaya

お礼率 31% (18/57)

なんとかできました。
他の問題もやって見ましたが、値は微妙にずれましたが、同じようにできました。
ありがとうございました。
投稿日時 - 2001-08-25 15:43:45
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その他の回答 (全1件)

  • 回答No.1
レベル10

ベストアンサー率 44% (89/202)

ヒントだけ >ΔP=8*μ*L*U/R^2 >↑の式をどう使うかがわかりません。 >それとも使わなくていいのでしょうか? それぞれの文字の意味はわかっていますか? これはファニングの式に、レイノルズ数及び相対粗面度から求めた摩擦係数を代入して得られた摩擦損失(F)に密度(ρ)をかけて圧力損失(ΔP)を求めるために与えられた物です。 使えなくもないですが、せっかく密度まで求めたのだから最初 ...続きを読む
ヒントだけ
>ΔP=8*μ*L*U/R^2
>↑の式をどう使うかがわかりません。
>それとも使わなくていいのでしょうか?
それぞれの文字の意味はわかっていますか?
これはファニングの式に、レイノルズ数及び相対粗面度から求めた摩擦係数を代入して得られた摩擦損失(F)に密度(ρ)をかけて圧力損失(ΔP)を求めるために与えられた物です。
使えなくもないですが、せっかく密度まで求めたのだから最初から挑戦してみましょう。
1.レイノルズ数を求める。(おそらく層流領域)
2.摩擦係数(f←摩擦損失:Fとは別物)を求める。(層流の場合は:16/Re)
3.ファニングの式にfを代入し、摩擦損失(F)を求める。
4.ΔP=ρFから圧力損失を求める。
(注意)
単位系に注意して、次元を考えながら解かないととんでもない値が出ることがありますよ。
さあ、がんばってみよう!
補足コメント
hitaya

お礼率 31% (18/57)

Re=D*U*ρ/μ=(0.2m)*(1.2m/s)*(998.23kg/m^3)/(1.0046*10^-3Pa・s)=238478.2003

明らかに乱流ですよね。
何処がおかしいのでしょうか?
Dは円管の直径ですよね?
投稿日時 - 2001-08-24 21:51:02

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