〈技術士 1次試験〉H29年度・19問目 単一管路の水の流れ

さて、今日も技術士1次試験の過去問の勉強を始める。

今日は平成29年度の19問目、単一管路の水の流れの問題をやってみる。

問題は下記のサイトで見ることができる。↓

公益社団法人 日本技術士協会 平成29年度 第1次試験 建設部門

 

 

平成30年の過去問、17問目の問題と復習してから問題を解いた方が良い。

〈技術士 1次試験〉H30年度・17問目 ベルヌーイの定理(ブログ内リンク)

 

 

選択肢➀ ピエゾ水頭

V/2g+(h+p/ρg)=一定

V/2g+(ピエゾ水頭)=一定

 

 

 

② エネルギー線と動水勾配線

エネルギー線とは、損失水頭を2点間の距離で割った値のこと。

別のいいかたをすると、全水頭を結んだ線の勾配。

損失水頭とは、摩擦などにより損失したエネルギーを水頭で表したもの。

別のいいかたをすると、全水頭の差。

エネルギー損失が起きる原因として「摩擦」や「水路が急に折れ曲がる場合」などがある。

 

動水勾配はピエゾ水頭の差を距離で割った値。

別のいいかたをすると、ピエゾ水頭を結んだ線の勾配。

別のいいかたをすると、マノメーターの水頭を結んだ線の勾配のこと。

マノメーターの水頭=ピエゾ水頭。

 

選択肢は断面が一様と書かれており、Q=AVより速度も変化しない。

速度水頭が変わらない場合、エネルギー線と動水勾配線の勾配は同じとなる。

分かりやすいサイトがあるので参考に↓

建築学生が学ぶ構造力学「エネルギー勾配とは?」

 

 

 

選択肢③ 管路の断面積

Q=AV

Aが大きくなると、Vが小さくなるが、単一管路では流量は変わらない。

 

 

 

選択肢④ 全エネルギー

摩擦や局所損失のため、減少する。

流れ方向に減少する、という意味がよく分からないけど。

 

 

 

選択肢⑤ 圧力水頭

圧力水頭があるので、管路に水が満たされた状態だろう。

断面積が小さくなると、当然圧力がかかるので圧力水頭は増大する、と思いたいが・・・

ベルヌーイの定理が成り立つとすると、

断面積が小さくなるので速度水頭は大きくなる。

水平個所ということで位置水頭は変化しない。

となると、圧力水頭が小さくならなければ一定とはならない。

よって、圧力水頭が小さくなる、が正解なのだが、圧力水頭は水圧とは違うのか?

いや、一緒である。

となると、どうイメージすれば良いのか分からないが・・・。

計算上は分かるので、ひとまず、今日はここまで。

 

 

 

 

 

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