第9回国試午後74問の類似問題

粘性率4×10^-3Pa・Sの流体が内径3mmの直円管内を平均速度12 cm/Sで流れている。粘性率1×10^-3Pa･Sの流体を内径9mmの直円管内に流したときに、相似(レイノルズ数が同じ)になる平均速度[cm/S]はどれか。ただし、流体の密度はすべて等しいとする。

1: 0.25

2: 1

3: 9

4: 16

5: 144

内直径10mmの円管の中を動粘度4#10-6m2/sの流体が速度1m/sで流れているときのレイノルズ数はどれか。ただし、動粘度は、粘度/密度である。 

1: 40 

2: 250 

3: 400 

4: 2500 

5: 4000 

内直径10mmの円管の中を動粘度4×10-6㎡/sの流体が速度1m/sで流れているときのレイノルズ数はどれか。ただし、動粘度は(粘度)／(密度)である。(医用機械工学)

1: 40

2: 250

3: 400

4: 2500

5: 4000

円管の中を粘性流体が層流で流れている。同じレイノルズ数になるのはどれか。

a: 平均流速 0．5 倍、円管の長さ 2 倍

b: 粘性率 2 倍、円管の長さ 0．5 倍

c: 平均流速 2 倍、円管の内径 2 倍

d: 平均流速 0．25 倍、円管の内径 4 倍

e: 粘性率 2 倍、円管の内径 2 倍

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

内部の直径 20mm のまっすぐな血管内を粘性係数 0. 004 Pa・s の血液が平均流速 0.2 m/s で流れている。この流れのレイノルズ数はどれか。ただし、血液の密度は1×103 kg/m3 とする。

1: 1

2: 20

3: 500

4: 1000

5: 5000

流体の運動について正しいのはどれか。

a: 円管内の定常流では平均流速と円管断面積との積は場所によらず一定である。

b: 粘性率がずり速度によって変化する流体をニュートン流体という。

c: 臨界レイノルズ数を超えると粘性率はゼロとなる。

d: ベルヌーイの定理によれば動圧と静圧との和が流速に比例する。

e: 粘性率が零の完全流体では流体が流れても力学的エネルギーは消費されない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

内直径8mmの血管の中を粘性率が0.002Pa･s、密度が1060kg/m3の血液が平均速度0.2m/sで流れている時、おおよそのレイノルズ数はどれか。

1: 0.8

2: 8

3: 80

4: 800

5: 8000

半径rの水平でまっすぐな円管内を粘性率nの液体が流れている。長さL離れた2点間の圧力差がΔPである場合、管内の流量Qを示す式はどれか。ただし、管内の流れは層流である。

1: $\frac {\pi r^{2}\mu \Delta P}{8L}$

2: $\frac {\pi r^{3}\Delta P}{8\mu L}$

3: $\frac {\pi r^{3}\mu \Delta P}{8L}$

4: $\frac {\pi r^{4}\Delta P}{8\mu L}$

5: $\frac {\pi r^{4}\mu \Delta P}{8L}$

正しいのはどれか。

1: 粘性流体のずり速度のSI単位はm/sである。

2: 生体軟組織のポアソン比はおよそ1.0である。

3: 縦弾性率を表すヤング率の単位はPaである。

4: 腱より筋のヤング率は大きい。

5: 動脈血管の円周方向の最大変形は20%程度である。

円管内を流れる粘性流体について誤っているのはどれか。

1: 粘性率は流れにくさを表わす。

2: レイノルズ数は流れの相似性を与える数値である。

3: 流速が速いほど乱流になりやすい。

4: 粘性が高いほど乱流になりやすい。

5: 層流の場合、ポアズイユの式が適用できる。

剛体円管内の流れについて誤っているのはどれか。

1: 流線が時間的に変化しない流れを定常流という。

2: 管の両端の圧力差が一定のとき、流体の粘性率が高くなると流量は増加する。

3: 管の長さが長くなると流れの抵抗は増加する。

4: レイノルズ数は無次元数である。

5: レイノルズ数が100であるとき、流れは層流である。

半径 R、長さ L の円管内を粘性率 n の液体が流量 Q で流れている。流れが定常な層流のとき、管の上流と下流の圧力差はどれか。

半径R、長さLの円管内を粘性率μの液体が流量Qで流れている。流れが定常な層流のとき、管の上流と下流の圧力差はどれか。

1: $ \frac {\pi R^{2}Q}{8\mu L}$

2: $ \frac {\pi R^{3}Q}{8\mu L}$

3: $ \frac {8\mu LQ}{\pi R^{4}}$

4: $ \frac {128\mu LQ}{\pi R^{3}}$

5: $ \frac {128\mu LQ}{\pi R^{4}}$

ある断面積をもつ1本の円筒管の両端に圧力差を与えて流体を流した。次に、はじめの1/10の断面積の円筒管を10本並列にし、同じ圧力差で流体を流した。そのときの流量は、はじめの状態の何倍になるか。ただし、管内の流れは層流とする。

1: 1/10

2: 1/√10

3: 1

4: √10

5: 10

直径1cmの大動脈内の血流速度が50cm/sであるときのレイノルズ数はどれか。ただし、血液密度は1.05×103 kg/m3 、血液の粘性率は3.0×10-3 Pa･s とする。（生体物性材料工学）

1: 1000

2: 1250

3: 1500

4: 1750

5: 2000

正しいのはどれか。

a: ずり応力がずり速度に比例する流れをハーゲン・ポアズイユ流れという。

b: 剛体管内の層流の単位時間の流量は粘性率が大きいほど多い。

c: レイノズル数は流れの速度に比例する。

d: 長い剛体管内では臨界レイノルズ数以下の流れは層流である。

e: レイノルズ数は速度と同じ次元をもつ。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図の円管内を液体が流れる場合､内径20mmの断面Aでの平均速度が5cm/sのとき、内径10mmのBの断面における平均速度vはどれか。（医用機械工学）

1: 5cm/s

2: 8cm/s

3: 10cm/s

4: 15cm/s

5: 20cm/s

流体力学について誤っているのはどれか。

1: 流体の粘性率の単位は〔Pa/s〕である。

2: 乱流とは流れの流線が入り乱れている状態である。

3: レイノルズ数とは流れの状態を表わす無次元数である。

4: 血液は非ニュートン流体である。

5: ベルヌーイの定理は粘性率が0の流体で成立する。

ある円筒管の両端に圧力差を与えて流体を流す場合と比べて、この円筒管の1/1000の断面積を持つ細い管を1000本並列にして同じ圧力差で流体を流す場合、流量は何倍になるか。ただし、太いほうの円筒管内の流れは層流とする。

1: 1

2: 1/10

3: 1/100

4: 1/1000

5: 1/10000

半径r、長さLのパイプ（管路）に粘性率μのニュートン流体を流した。流れのレイノルズ数を100としたとき、誤っているのはどれか。

1: 流体の速度は管内のどの部分でもほぼ等しい。

2: 管路の抵抗はrの4乗に反比例する。

3: 管路の抵抗はμに反比例する。

4: 管路の抵抗はLに比例する。

5: 管内の流れは層流である。