流体（ウォーターハンマー・キャビテーション等）

正解

正解：(1) 管種以外の条件が同じ場合、硬質塩化ビニル管は鋼管よりウォーターハンマーが発生しやすい。

解き方

1. ウォーターハンマーで生じる圧力上昇は、ジューコフスキーの式Δp = ρ × a × Δv（aは圧力波の伝わる速さ）で表される。
2. 硬質塩化ビニル管は鋼管より弾性係数が小さく、管が変形しやすいので圧力波の伝わる速さaが小さい。そのため、同じ条件なら圧力上昇は鋼管より小さく、ウォーターハンマーは発生しにくい。よって(1)が適当でない。

選択肢ごとの解説

1. (1)適当でない。硬質塩化ビニル管は管の弾性係数が小さく圧力波の速さが遅いので、鋼管より水撃圧は小さくなる。
2. (2)適当。キャビテーションは、流体の静圧が局部的に飽和蒸気圧より下がり、気泡が発生する現象である。
3. (3)適当。粘性による摩擦応力は速度勾配に比例し、速度勾配の大きい壁面近く（境界層）で顕著に現れる。
4. (4)適当。液体の自由表面で、液面を縮小しようとする性質により表面に働く力を表面張力という。