平成23年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-11は、単一管路の定常流に関する問題です。この問題では、5つの記述のうち誤っているものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、管路の断面が変わるところで何が起きるかを問うものです。引っかけの核心は片方だけを損失ゼロと言い切ってある点で、急縮部でも渦はできます。

残る4つはピエゾ水頭、動水勾配、速度水頭、負圧の話です。いずれも正しい記述です。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答：選択肢5（最も不適切なもの）

＞ この論点をやさしく解説：ベルヌーイの定理で管の途中の圧力を出す｜答えは負圧になる

各選択肢の正誤

5つのうち4つは管路の水理の基本です。誤りは1つで、損失をゼロと書いてあります。

選択肢5は前半の急拡部の説明が正しいので、後半だけを見る必要があります。言い切りの形は疑ってかかります。

選択肢5のポイント（ここが誤り）

急縮部では流れが一度絞られてから広がるので、そこで渦ができて損失が生じます。ゼロにはなりません。

急拡部のほうが損失は大きくなります。断面が急に広がると流れが壁から離れ、大きな渦ができるためです。

選択肢4は管が動水勾配線より高いところを通ると負圧になるという話で、サイフォンの原理そのものです。

覚え方

• 急縮部でも損失は生じる
• 急拡部のほうが損失は大きい
• 動水勾配線より上に出ると負圧

理解度チェック

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