平成３０年度 技術士一次試験 機械部門択一(32) 流れの助走距離

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32 水槽に内径Dの円管が接続されており,水が流出している。円管の入口部では,断面内で流れは一様であり,その流速をUとする。入口部から助走距離Lの位置において、流れは発達し,それより下流では流れ方向に一様な層流となった。U, D, 及び水の動粘性係数νに基づくレイノルズ数 Re を用いて, 無次元化された助走距離は, L/D=0.065 Re で与えられる。助走距離に関する次の記述のうち,最も適切なものはどれか。

 

① 同一の流速,及び管内径において, 助走距離は動粘性係数の2乗に反比例する。

② 同一の流体, 及び流速において、助走距離は管内径の2乗に比例する。

③ 同一の流体, 及び管内径において, 助走距離は流速の2乗に比例する。 

④ 同一の流体, 及び流速において, 助走距離は管内径に依存しない。 

⑤ 同一の流速, 及び管内径において, 助走距離は動粘性係数の2乗に比例する。

 

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技術士会の正答は、②でした。

 

　　L/D=0.065 Reを展開すると、

　　L/D∝U・D/ν

　　L∝U・D^2/ν

　ですので、②が正解ですね。

 

ほかの記述について、それぞれの条件では、

①動粘性係数に反比例する。

③流速に比例する。 

④②解答参照。

⑤①解答参照。

　　

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。