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技術士 専門科目(建設部門) 令和5年度 Ⅲ-19|問題と解説
問題 Ⅲ-19
円形断面の管路流れの損失水頭に関する次の記述のうち,最も不適切なものはどれか。
1 管内の損失水頭には,摩擦による損失水頭と局所的な渦や乱れによる損失水頭がある。
2 曲がりや弁による損失水頭は,断面平均流速の2乗に比例して大きくなる。
3 摩擦による損失水頭は,管径に比例して大きくなる。
4 摩擦による損失水頭は,管路の長さに比例して大きくなる。
5 管路の摩擦損失係数には,マニングの式などの経験式が広く用いられている。
正解と解説
正解:3
解説正答根拠
答えは3。
1. ○ 管路の損失水頭は、管壁との摩擦による損失と、曲管・弁などで生じる局部損失からなる。
2. ○ 局部損失は hm=ζv²/(2g) で表され、流速の二乗に比例する。
3. × 摩擦損失水頭が管径に比例する点が誤り。正しくは、ダルシー・ワイスバッハ式 hf=f(L/D)v²/(2g) より、他条件が同じなら管径Dが大きいほど小さくなる。
4. ○ 摩擦損失水頭は同じ管径・流速・摩擦係数なら管路延長Lに比例する。
5. ○ 摩擦係数は管内壁の粗さやレイノルズ数に依存し、経験式・図表等で評価する。
問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。