1級管工事施工管理技士 (第一次検定) 機械工学等(環境・流体・電気・建築の基礎) 練習問題 第4問: 空調の冷温水配管などで流れの状態を判断するときに用いる、円管内の流れのレイノルズ数に関する記述として、適当なものはどれか。
機械工学等(環境・流体・電気・建築の基礎)
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第4問
空調の冷温水配管などで流れの状態を判断するときに用いる、円管内の流れのレイノルズ数に関する記述として、適当なものはどれか。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 4. 流速と管径が同じなら、動粘性係数が大きい流体ほどレイノルズ数は小さい。
「流速と管径が同じなら、動粘性係数が大きい流体ほどレイノルズ数は小さい」が適当です。NASAグレン研究センターの解説「Reynolds Number」は、レイノルズ数をRe=ρVL/μ(ρ:密度、V:流速、L:代表長さ、μ:粘性係数)と示し、動粘性係数ν=μ/ρ(粘性係数を密度で割った値)を使うとRe=VL/νになるとしています。
円管では代表長さに管の内径dを使うので、Re=vd/νです。また、レイノルズ数が小さいときは粘性力を考える必要があり、非常に大きいときは粘性力が小さいとしています。
vとdが同じなら、νが大きいほどReは小さくなり、粘性の影響が大きい流れになります。「流速の2乗に比例する」は誤りで、Reは流速の1乗に比例します。
「密度が大きい流体ほどレイノルズ数は小さい」は、Re=ρvd/μでμが同じならρが大きいほどReは大きくなるので逆です。「管径を小さくすると、レイノルズ数は大きくなる」も、dは分子にあるのでReは小さくなり、逆です。
レイノルズ数は流速と管径に比例し、動粘性係数に反比例する、と覚えましょう。
関連キーワード: レイノルズ数・動粘性係数・粘性係数・密度・流体
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