国家公務員総合職（化学・生物・薬学）R2年 問39解説

　問 題　　　　　

直径 D₁ の 2 本の円管が合流して直径 D₂ (= 2D₁) の円管となる流路がある。直径 D₁ の円管を流れる流体は同じ平均速度で滑らかに合流する。直径 D₁ の円管を流れる流体のレイノルズ数 Re₁ と直径 D₂ の円管を流れる流体のレイノルズ数 Re₂ の比 Re₁/Re₂ はおよそいくらか。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

円管のレイノルズ数は Re = ud/ν …(1)　です。
u が平均流速、d が内径、ν が動粘度です。これは基礎知識です。

円管が合流すると、直径が 2 倍になっているかわりに、流量が２倍、断面積が ４倍だから連続の式 Q = Av より、v は 1/2 倍になります。

従って
(1) の u が半分、d が 2 倍になるので、レイノルズ数は不変です。Re₁ = Re₂ です。比は 1 です。

以上より、正解は 3 です。

類題 H27 no39 レイノルズ数
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-27-39/