二級ボイラー技士 ボイラーの構造 練習問題 第71問: 平滑な伝熱管をスパイラル状に加工した管へ交換したところ、同じ流量で伝熱量は増えたが、管の入口と出口の圧力差も大きくなった。この結果の説明として、最も適切なものは

正解: 5. 旋回や乱れで管壁付近の境界層が乱れて伝熱が促進される一方、流動抵抗も増えた

選択肢5が正しい。スパイラル状の加工は流れに旋回や乱れを与え、管壁付近の温度境界層を乱して熱を移しやすくします。その反面、平滑管より流動抵抗が増え、同じ流量を流すために必要な入口・出口間の圧力差が大きくなることがあります。伝熱量だけでなく圧力損失も増えたという測定結果は、このトレードオフと整合します。

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