比例するものと2乗で効くものが分かれています。

1級の問題Aで3年分を並べます。

流速が3倍になると圧力損失は何倍か

9倍です。

公表正答は(4)です。3倍の流速で9倍の圧力損失になります。

条件が但し書きに書かれています。流速以外は同じとされています。

ダルシー・ワイスバッハの式は何に比例するのか

管長です。

選択肢は慣性と粘性、管内径と管長の組合せでした。Ａは粘性、Ｂは管長が公表正答です。

摩擦が働く原因が問われています。粘性のために流体摩擦が働いて圧力損失を生じます。

レイノルズ数は何と関係があるのか

粘性力です。

公表正答は(2)です。ジュコフスキーの式と毛管現象は関係のない組合せと確定します。

残る3つは関係がある組合せです。オリフィスは流量測定、レイノルズ数は粘性力、ベルヌーイの定理はエネルギー保存の法則です。

層流と乱流はどこで分かれるのか

2,000未満という但し書きが付きます。

境目の値は問題文に書かれています。レイノルズ数が2,000未満で層流という但し書きです。

選択肢は管内径と平均流速を変える条件でした。15,000から2,000未満まで下げる条件を選ぶ形式です。

動粘性係数は何で除した値か

速度で除したという記述が誤りとされました。

令和5年度の公表正答は(1)です。流体の速度で除した値という記述は誤りと確定します。

正しい除数は同じ年度の問題文にありません。誤りとして出された事実だけが確定します。

粘性係数は温度でどう動くのか

水と空気で逆になります。

同じ「温度の低下」で向きが分かれます。水は大きくなり、空気は小さくなるとされています。

ベルヌーイの定理には範囲が書かれています。流線に沿って一定です。

配管の摩擦は配管の試験と保持時間でも触れています。

理解度チェック

まとめ

• 流速が3倍になると圧力損失は9倍。
• ダルシー・ワイスバッハの式で比例するのは管長。
• 摩擦が働く原因は粘性。
• レイノルズ数は粘性力と関係がある。
• 「ジュコフスキーの式と毛管現象」は関係のない組合せ。
• 層流の境目は問題文でレイノルズ数2,000未満とされた。
• 「動粘性係数は粘性係数を速度で除した値」は誤り。
• 粘性係数は温度低下で水は大きく、空気は小さくなる。