古賀恭一郎の日記

コツコツと自分のこと、感じたことを書いていきたいと思います。

平成30年度 技術士一次試験 機械部門択一(35)

平成31年の試験に向け、平成30年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説っぽいことを続けてみます。
 
問題35 下図のように,一様流中に置かれた翼まわりの流れを調べるため, レイノルズ数を一致させて実機と同じ流体を用いて模型実験を行った。模型実験における翼後縁付近の点Bの流速がu2のとき, 実機における幾何学的に相似な点Aの流速u1を示す式として,最も適切なものはどれか。ただし,実機及び模型実験の主流流速をU1, U2, 流れのレイノルズ数をRe とする。

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技術士会の正答は、⑤でした。
 
レイノルズの相似則を使いますので、
実機Re数も模型実験Re数も一致するようにパラメータを調整してます。
 Re=U・L/ν(L:代表寸法、ν:動粘性係数)
で表せます。
翼ですので、流体は空気を使うのが一般的だと思いますので、動粘性係数は同じとして実験したいですね。(温度・圧力も合わせる)
実験で調整できるパラメータは速度Uになりますので、残りのパラメータは代表寸法となります。
 
Re1=Re2
から
U1・L1/ν=U2・L2/ν
U1・L1=U2・L2
U1/U2=L2/L1
この式から、代表寸法を小さくした分、流速を上げなければなりませんね。
 
この時、流れ場は相似となってますので、後流u1はU1/U2の比率にu2を掛けたものになりますね。
 
一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。
頑張ってください。