2級管工事施工管理技士 過去問
令和元年度(2019年)前期
問3 (1 問3)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和元年度(2019年)前期 問3(1 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

流体に関する用語の組合せのうち、関係のないものはどれか。
  • 粘性係数 ―――――― 摩擦応力
  • パスカルの原理 ――― 圧力
  • 動圧 ―――――――― 表面張力
  • オリフィス ――――― 流量計測

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この過去問の解説 (2件)

01

1.摩擦応力は流体の性質パラメータである粘性係数と速度の変化率によって値が決まります。よって○です。
2.パスカルの原理は静止している流体に加わる圧力はどこでも等しくなるというものです。○です。
3.動圧は流体の持つ運動エネルギーを圧力の単位で表したものです。表面張力は界面自由エネルギーのことであり、関係のないものです。したがって×です。
4.オリフィスは中央に丸い孔が空いた円盤です。その穴を流体が通ると差圧が発生します。この差圧が流量と一定の関係があり、ベルヌイの定理によって流量が求まります。よって○です。
題意に沿うのは3です。

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02

流体に関する用語の組合せに関する問題です。

選択肢1. 粘性係数 ―――――― 摩擦応力

正しい用語の組み合わせです

 

粘性流体は、流体のある部分が隣り合う境界面に対して、液体に引きずられる力が作用し、境界面の摩擦応力 τ は、次の式で表されます。

τ=F/A    F:流体に引きずられる力、A:境界面面積

 

また、摩擦応力 τ は、境界面と垂直方向の速度勾配に比例し、次のように表されます。

τ=μ×(dv/dy)   μ:粘性係数、(dv/dy):速度勾配

選択肢2. パスカルの原理 ――― 圧力

正しい用語の組み合わせです

 

密閉容器内に静止している流体があり、流体の一部に圧力を加えると、流体のすべての部分に圧力が伝達されます。

これを、パスカルの原理と言います。

選択肢3. 動圧 ―――――――― 表面張力

動圧 ―――――――― ベルヌーイの定理

 

動圧は、管路を流れる流体のある点には、静圧と動圧の圧力が作用し、動圧と静圧を合わせて全圧となります。動圧は、管中のある点の運動エネルギーと言って良く、全圧は、管中のある点の静圧と動圧を圧力として表します。

以上は、ベルヌーイの定理から来るもので、管路のどの点の運動エネルギーと圧力エネルギーと位置エネルギーの総和は等しいという定理です。

 

流体の自由な表面では、流体は液面を縮小しようとする性質がり、液面には弾性膜のような作用が働き、表面張力が作用し、これが表面張力です。

選択肢4. オリフィス ――――― 流量計測

正しい用語の組み合わせです

 

オリフィスは、絞り機構で、管路に挿入すると、オリフィス前後の静圧差が計測でき、ベルヌーイの定理から、管路流体の流速が分かり、流速から流量が分かります。

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