機械設計技術者試験の問題が難しい
2022年8月現在、筆者は機械設計技術者試験3級の試験勉強を行っています。
過去問等を用いて勉強していますが、マジで難しい！
更に、過去問等も絶版になっていて、価格も高騰しています。筆者も参考書や過去問購入で既に2万円以上出費しています。
更に、ネットにもあまり情報が載っていません。
そこで、筆者のアウトプットも兼ねて、よく過去問で良く出てくる公式を載せていきたいと思います。
ベルヌーイの定理問題
(1)問題
空気が下図のような管系から、V2[m/s]の速度で流出している。縮小管部に接続された細部がH[mm]吸い上げるには、管径比D/dをいくらにすればよいか？
断面①、断面②における流速をV１、V２、静圧をｐ１、ｐ２、とすると、断面①と断面②の間にベルヌーイ式を適用し、
$$\frac{p1}{pa}+\frac{v1^2}{2}=\frac{p2}{pa}+\frac{v2^2}{2}$$
連続式より
$$（\frac{v1}{v2})^2=(\frac{D}{d})^2$$
上記の式を代入すると、
$$\frac{p0-p1}{pa}=\frac{v2^2}{2}((\frac{D}{d})^4-1)$$
細管の吸い上げ高さを高さをHとすると
$$p0=p1+ρｗ・ｇ・Ｈ$$
なので、上記式を代入すると
$$\frac{ρｗｇＨ}{pa}=\frac{v2^2}{2}((\frac{D}{d})^4-1)$$
よって
$$\frac{Ｄ}{d}=\sqrt[4](\frac{2ρｗｇＨ}{ρav2^2}+1)$$
円管内問題
問題
比重0.895、粘度[Pa・s]の油が内径250mm、長さ[km]の水平管内を流れている流量が40L/sである時問いに答えよ。
(1)管内の平均流速v[m/s]を計算せよ
$$v=\frac{Q}{A}=\frac{4Q}{πd}^2$$
（2）管内のレイノルズ数Reを計算せよ
$$Re=\frac{vρd}{μ}$$
（3）管摩擦係数λを計算せよ
$$Re=\frac{Re}{64}$$
（4）管路内の圧力損失Δpを計算せよ
$$Δp=λ・\frac{L}{ｄ}・\frac{ρv^2}{2}$$
過去問はあった方が良い
資格試験を受けるにあたって過去問はあった方が良いと思っています。
しかし、機械設計技術者試験の過去問、解説集は価格が高騰しているため、しっかり吟味して購入をお勧めします。
