レイノルズ数と層流になる条件
これは1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和7年度(2025年9月7日(日)実施) 問題A No.2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 3 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。
水平な円管の直管部を水が乱流(レイノルズ数15,000)で流れている。次のうち、流れが層流になる条件として、適当なものはどれか。
ただし、レイノルズ数が2,000未満で層流となるものとする。
解答欄
正解
正解:(3) 平均流速が1/9倍で、管内径は同じ場合。
解き方
- レイノルズ数は Re = vD/ν(v:平均流速、D:管内径、ν:動粘性係数)で表され、平均流速と管内径のそれぞれに比例する。
- 層流にするには、Reを15,000から2,000未満に下げる必要があり、vDを2,000/15,000 ≒ 0.133倍未満にしなければならない。
- 平均流速を1/9倍にすると Re = 15,000 × 1/9 ≒ 1,667 となり、2,000未満なので層流になる。
選択肢ごとの解説
- (1)適当でない。Re = 15,000 × 1/3 = 5,000であり、2,000以上なので層流にならない。
- (2)適当でない。Re = 15,000 × 3 = 45,000となり、乱流のままである。
- (3)適当。Re = 15,000 × 1/9 ≒ 1,667となり、2,000未満なので層流になる。
- (4)適当でない。Re = 15,000 × 9 = 135,000となり、乱流のままである。
引っかけ:Reは流速にも管内径にも1乗で比例する。流速か管内径を小さくするとReは小さくなる。
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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7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7年度(2025年9月7日(日)実施) 問題A No.2。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