第38回 臨床工学技士国家試験 午前 第82問
医用機械工学第38回午前
第38回 臨床工学技士国家試験 午前 第82問(医用機械工学)の正答は 2 です。レイノルズ数 Re は Re = ρVd/η = Vd/ν(ρ密度、V流速、d内径、η粘性係数、ν動粘性係数)で表される。
問題
ある流路の内径d[m]、流路内を流れる流体の平均流速V[m/s]、密度 t[kg/m3]、粘性係数n[Pa・s]、動粘性係数o[m2/s]とするとき、レイノルズ数を 表す式はどれか。
a.Vd o
b. Vd o t
c. V o t
d.Vd tn
e. Vd n t
- 1. a、b
- 2. a、e ✓
- 3. b、c
- 4. c、d
- 5. d、e
正答:2番
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解説
■ 正答:2番 — a、e
レイノルズ数 Re は Re = ρVd/η = Vd/ν(ρ密度、V流速、d内径、η粘性係数、ν動粘性係数)で表される。a(Vd/ν)とe(ρVd/η)はいずれもReを表し等価。その組合せは2番。
【各選択肢の解説】
レイノルズ数の定義:
Re = ρVd/η = Vd/ν (ν = η/ρ)
無次元数で、慣性力と粘性力の比を表す。
a. Vd/ν(動粘性係数を用いた式) → ✅ 正しい。
b〜d. → ❌ 誤り。次元・組合せがレイノルズ数と一致しない。
e. ρVd/η(密度と粘性係数を用いた式) → ✅ 正しい。
よって正しいのはa・e → 選択肢2番。
1・3・4・5. ❌ 誤り。
2. ✅ 正しい。
【試験対策ポイント】
Re = ρVd/η = Vd/ν(無次元)。臨界レイノルズ数 約2,300で層流→乱流へ遷移(Re小=層流、Re大=乱流)。ν(動粘性係数)=η/ρ の関係を押さえる。ハーゲン・ポアズイユ流れ(層流)とセットで頻出。
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