令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一(32)ジェットエンジンの燃焼ガス速度

令和元年度 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 あるジェットエンジンが稼働している。断面積0.9m^2のエンジン入口部から平均流速50m/sで空気が流入し,断面積0.4m^2のエンジン出口部から燃焼ガスが流出している。エンジンに供給される燃料の質量流量は流入空気量の2%である。エンジン出口部における燃焼ガスの平均流速として最も近い値はどれか。ただし,空気と燃焼ガスの密度を, それぞれ1.2 kg/m^3, 0.6 kg/m^3とする。

① 115m/s ② 138m/s ③ 230m/s ④ 270m/s ⑤ 340m/s

 

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技術士会の正答は、③でした。

 

空気の体積流量と質量流量は、

　50m/s×0.9m^2＝45m^3/s

　 45m^3/s ×1.2kg/m^3＝54kg/s

燃料の質量流量は、

　54kg/s×0.02＝1.08kg/s

 

燃焼ガスの質量流量と体積流量は、

　 54kg/s＋ 1.08kg/s＝55.08kg/s

　 55.08kg/s ÷ 0.6 kg/m^3＝ 91.8m^3/s

 

出口部の平均流速は、

　 91.8m^3/s ÷ 0.4m^2＝229.5m/s≒230m/s

 

と解答③に一致しましたね。

 

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。