平成３０年度 技術士一次試験 機械部門択一(31)圧縮後の空気流速

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です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題31 入口から大気圧の空気を吸い込んで, 管内径が100mmの出口管から圧縮空気を送り出しているコンプレッサーを考える。入口では,密度1.2kg/m^3の空気が毎分600リットルで吸い込まれている。出口での空気の密度は4.8kg/m^3となっている。流れは定常とする。出口管内の空気の平均流速として最も近い値はどれか。 

 

① 19 m/s 

② 320 m/s 

③ 0.27 m/s 

④ 3.1m/s 

⑤ 0.32 m/s

 

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技術士会の正答は、⑤でした。

 

吸い込み流量は600L/minなので、換算すると、

600/1000（L→m^3）/60（min→sec）＝0.01m^3/s

 

質量流量は、

　0.01m^3/s×1.2kg/m^3＝0.012㎏/s

定常流ですので、出口の質量流量も同じです。そのため、体積流量に換算すると、

　0.012㎏/s÷4.8㎏/m^3＝0.0025m^3/s

 

管内通過面積は、

　（100/1000）^2×π/4＝0.00785m^2

 

平均流速は

　0.0025m^3/s　÷　0.00785m^2＝0.318≒0.32m/s

 

　と⑤になりましたね。

　ゼロの数が多いので、もっとケアレスミスの無い方法があるのかもしれません。

　　

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。