高圧ガス製造保安責任者 丙種化学 (特別試験科目) 学識 練習問題 第4問: 内径 50 mm の円管の中を、動粘度 1.0 × 10⁻⁶ m²/s の水が平均流速 1.0 m/s で流れている。この流れのレイノルズ数はおよそいくらか。

正解: 4. 50,000

肢4が正解です。レイノルズ数 Re = (平均流速 v × 管の内径 d) ÷ 動粘度 ν で、単位を SI にそろえて v = 1.0 m/s、d = 0.050 m、ν = 1.0 × 10⁻⁶ m²/s を代入すると Re = 1.0 × 0.050 ÷ (1.0 × 10⁻⁶) = 50,000 になります。無次元数なので単位は付きません。円管内の流れは Re がおよそ 2,300 以下で層流、それより大きくなると乱流に移り、この条件は完全な乱流です。肢3の 5,000 は内径を 5 mm と読み違えた値、肢5の 500,000 は 50 mm を 0.5 m と 10 倍誤って換算した値、肢2の 500 と肢1の 50 は動粘度や内径の桁をさらに誤った値です。層流か乱流かで摩擦損失の計算式も伝熱の式も変わるため、レイノルズ数の見積もりは配管設計の出発点になります。

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