平成２１年度Ａ[問題 No.４]
[問題 No.４]流体に関する記述のうち、適当でないのはどれか。
⑴動粘性係数は、粘性係数をその流体の密度で除したものである。
⑵粘性による摩擦応力の影響は、一般に、境界層の近くで顕著に現れる。
⑶密閉された容器内に静止している流体の一部に加えられた圧力は、すべての方向に等しく作用する。
⑷鋼管よりも硬質塩化ビニル管の方が、ウォータハンマが発生しやすい。
平成２１年度Ａ[問題 No.４]解答
⑴適当である。
粘性係数に比例し密度に反比例する。
以下の式で表される。
$動粘性係数＝粘性係数÷密度$
気体は温度の上昇とともに大きくなり、液体は温度の上昇とともに小さくなる。
⑵適当である。
流体の粘性による摩擦応力の影響は、物体の表面近くで顕著であり、この物体表面近くの層を境界層という。
⑶適当である。
どの方向に対しても等しい性質を有している。これをパスカルの原理という。
密閉した容器内に静止している流体の一部に加えられた圧力は、全ての方向に等しく作用する。
⑷適当ではない。
ウォーターハンマーの圧力上昇は、圧力波の伝播速度に関係する。圧力波の伝播速度は管材の縦弾性係数（ヤング率）に関係し、ヤング率が小さいほど圧力波の伝播速度が小さくなり、ウォーターハンマーが発生しづらくなる。
$a:圧力波の伝播速度[m/s]$
$a_{0}:液中音速[m/s]$
$ρ_{0}:水の密度[kg/㎥]$
$E:管材料の縦弾性係数（ヤング率）[Pa]$
$D:管の内径[m]$
$S:管の肉厚[m]$
$a=\frac{a_0}{\sqrt{(1+a^2_{0}ρ_0D/ES} \\}$
鋼管よりも硬質塩化ビニル管の方が、ウォータハンマが発生しにくいのは、ヤング率が鋼管よりも硬質塩化ビニル管の方が小さいからである。
正解：⑷