直管の摩擦損失と流速（ダルシー・ワイスバッハの式）
これは1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和5年度（2023年9月3日（日）実施） 問題A No.5の問題です。論点は「流体工学」（重要度A・解答の形は四肢択一）。採点すると、解き方 2 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。
流体が直管路を流れている場合、流速が3倍となったとき、摩擦による圧力損失の変化後の倍率として、適当なものはどれか。
ただし、圧力損失は、ダルシー・ワイスバッハの式によるものとし、流速以外は同じとする。
解答欄
正解
正解：(4) 9倍
解き方
- ダルシー・ワイスバッハの式では、直管の摩擦による圧力損失はΔP = λ × (L/d) × (ρv²/2)で表される（λ：管摩擦係数、L：管長、d：管内径、ρ：密度、v：流速）。
- 流速以外が同じなら、ΔPは流速の2乗に比例する。流速が3倍になるとΔPは3² = 9倍になる。
選択肢ごとの解説
- (1)適当でない。圧力損失は流速の2乗に比例して増えるので、小さくなることはない。
- (2)適当でない。流速が増えれば圧力損失は増える。
- (3)適当でない。3倍は流速の倍率であり、圧力損失は流速の2乗に比例する。
- (4)適当。ΔP ∝ v²より、3² = 9倍になる。
引っかけ：摩擦損失は動圧（ρv²/2）に比例するので、流速の2乗に比例する。
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論点ページ：流体工学の要点この論点の出題実績とよくある間違い
→令和5年度の前後の問題
出典：一般財団法人 全国建設研修センターが実施した1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和5年度（2023年9月3日（日）実施） 問題A No.5。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する