流体力学の過去問

水タンクをある高さに固定して内半径rのチューブを接続したところ、流量Qで流れた。同じ長さで内半径2rのチューブを接続した場合の流量はQの何倍か。ただし、流れは層流であるとする。

1: $1/16$

2: $1/4$

3: 1

4: 4

5: 16

臨界レイノルズ数に最も近いのはどれか。

1: 25

2: 100

3: 500

4: 2500

5: 10000

水平な円管内における流体の圧力で誤っているのはどれか。ただし、静水圧は0とし、外部とのエネルギーのやりとりはないものとする。（医用機械工学）

1: 流速が2倍になると動圧は2倍になる。

2: 流体の密度が2倍になると動圧は2倍になる。

3: 総圧は静圧と動圧との和になる。

4: 動圧が下がると静圧が上がる。

5: 流速を0にすると総圧は静圧に等しくなる。

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

正しいのはどれか。

a: レイノルズ数は流れの慣性力と粘性力との比を表す無次元数である。

b: 健常人の血液粘性率は水の3~5倍である。

c: 粘性が流速に関係なく一定の場合は非ニュートン流体とよばれる。

d: 圧差一定の層流では流量は円管内径の2乗に比例する。

e: ヘマトクリット値が増加すると血液粘性率は増加する。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

図のように内径が変化する管内に理想流体が流れるときAB間の圧力差に比例するのはどれか。ただし、A、Bにおける流速を、とする。

1: $v_A$

2: $v_B$

3: $v_A-v_B$

4: $v_A^2$

5: $(v_A-v_B)^2$

円管内の定常な層流において、管の内径を元の50%にしたとき抵抗は何倍になるか。

1: 2

2: 4

3: 8

4: 16

5: 32

120mmHgの血圧はおよそ何kPaか。

1: 0.16

2: 1.6

3: 16

4: 160

5: 1600

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}}$

図のように断面積が半分になる流路がある。断面Aから断面Bに流れるときAと比較したBでの流速と静圧で正しいのはどれか。

1: 流速は遅く、静圧は高くなる。

2: 流速は遅く、静圧は低くなる。

3: 流速は速く、静圧は高くなる。

4: 流速は速く、静圧は低くなる。

5: 流速は早くなり、静圧は変化しない。

円管内の流れについて正しいのはどれか。

1: 流線が交差する流れを層流という。

2: ハーゲン・ポワゼイユの式は乱流で成立する。

3: 乱流では流速分布が放物線状になる。

4: 流体の粘性率が高くなるとレイノルズ数は大きくなる。

5: レイノルズ数は無次元数である。

円管内をニュートン流体が層流を保ちながら左から右に流れている。この場合の流速分布はどれか。（医用機械工学）

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

図のように内径が変化する管に水銀マノメータをつないだ。水銀の液面差hについて正しいのはどれか。ただし、管の太い部分と細い部分の静圧をP1、P2、流速をV1、V2とする。(医用機械工学)

1: P1 - P2 に比例する。

2: P2に反比例する。

3: V1-V2に比例する。

4: V1 に比例する。

5: V2 に反比例する。

図のように断面積が異なる2本のピストン管をつなぎ､中に水を満たしてピストン1を押したとき、正しいのはどれか。

1: ピストン管1の中の圧力よりピストン管2の中の圧力の方が大きい。

2: ピストン管1とピストン管2をつなぐ管の中の圧力は0である。

3: 圧力はピストン管の壁やピストン管をつなぐ管の壁には作用しない。

4: ピストン2に出てくる力はピストン1を押す力より大きい。

5: ピストン1とピストン2の移動量は同じである。

図のように密度ρの液体が入った容器がある。液面から深さhの位置にあいた小さな穴から液体が流出する速度はどれか。ただし、gは重力加速度である。

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