技術士一次試験・選択問題の解答例を公開！解答の考え方やポイントも解説。
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目次
正答
② 1.29
解き方のポイント
まず層流か乱流かを見分けるところから始まります。ここを誤ると全く違う値になります。
問題文の速度分布 u(y)＝U(y／δ)^(1/7) は、7分の1乗則と呼ばれる乱流境界層の速度分布です。層流ならブラジウス解（放物線に近い形）になります。指数1/7を見たら乱流と判断してください。
乱流域での関係式は次のとおりです。
・排除厚さ δ*＝(1／8)δ・運動量厚さ θ＝(7／72)δ
δ＝30 mm を代入します。
δ*＝(1／8)×30＝30／8 mm
θ＝(7／72)×30＝210／72 mm
形状係数Hは「排除厚さ ÷ 運動量厚さ」で定義されるので
H＝δ*／θ＝(30／8)×(72／210)＝9／7≒1.29
δが約分で消えるので、実は δ＝30 mm という数値は使わなくても答えが出ます。H＝(1/8)／(7/72)＝72／56＝9／7 です。
参考までに層流域では δ*＝(3／8)δ、θ＝(39／280)δ なので H＝(3/8)／(39/280)＝105／39≒2.69 になります。③の2.92 はこの層流の値に近く、乱流と層流を取り違えた場合の誤答として用意されているものです。
形状係数は境界層の剥離しやすさの指標で、値が大きいほど剥離しやすくなります。乱流のほうが小さい（剥離しにくい）というのは、ゴルフボールのディンプルが乱流を作る理由と同じ原理です。
この問題で問われている知識
境界層／形状係数H／排除厚さδ*／運動量厚さθ／7分の1乗則／乱流境界層／剥離
