建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第49回(令和元年度(2019年))
問50 (空気環境の調整 問50)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理技術者)試験 第49回(令和元年度(2019年)) 問50(空気環境の調整 問50) (訂正依頼・報告はこちら)

流体力学に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 円形ダクトの圧力損失は、ダクト長さに比例し、ダクト直径に反比例する。
  • 動圧は、速度の2乗と流体の密度に比例する。
  • 開口部の通過流量は、開口部の面積と流量係数に比例し、圧力差の平方根に比例する。
  • 位置圧は、高さの2乗に比例する。
  • ダクトの形状変化に伴う圧力損失は、風速の2乗と形状抵抗係数に比例する。

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この過去問の解説 (1件)

01

不適当なものは「位置圧は、高さの2乗に比例する。」です。

選択肢1. 円形ダクトの圧力損失は、ダクト長さに比例し、ダクト直径に反比例する。

ダクト内を流れる空気などの流体の圧力損失は、ダクトの長さが長くなるほど増加し、直径が大きくなるほど減少します。これは一般的な流体力学の法則に基づいています。

選択肢2. 動圧は、速度の2乗と流体の密度に比例する。

動圧qは、次の式で表されます。

q=(1/2)ρv2

ここで、ρは流体の密度、vは流速です。速度の2乗と密度に比例するため、この記述は正しいです。

選択肢3. 開口部の通過流量は、開口部の面積と流量係数に比例し、圧力差の平方根に比例する。

流体が開口部を通過する流量Qは、次の式で表されます。

Q=CA√(2ΔP/ρ)​

ここで、C は流量係数、A は開口部の面積、ΔPは圧力差、ρは密度です。圧力差の平方根に比例するため、この記述は正しいです。

選択肢4. 位置圧は、高さの2乗に比例する。

位置圧(静水圧)は、次の式で表されます。

P=ρgh

ここで、Pは位置圧、ρは流体の密度、gは重力加速度、hは高さです。高さに比例し、高さの2乗には比例しないため、この記述は誤りです。

選択肢5. ダクトの形状変化に伴う圧力損失は、風速の2乗と形状抵抗係数に比例する。

ダクト内の流体が形状の変化(例えば急激な断面積の変化や屈曲)により生じる圧力損失は、流速の2乗に比例し、形状によって決まる抵抗係数にも依存します。これは流体力学の基本法則に合致しており、正しいです。

まとめ

位置圧は高さに比例し、高さの2乗には比例しません。そのため、「位置圧は、高さの2乗に比例する。」という記述は誤りです。

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