「 サイホン 」

　液体が充満している逆Ｕ字形管路で最高点の圧力が大気圧以下のものをいう。

　［例題］　エネルギーと流れに関して、誤っているものはどれか。［技術士二次］

　（１）　プラントル数は、運動量の拡散と熱の拡散の比であり、プラントル数が大きくなると、温度境界層が速度境界層より厚くなる。

　（２）　レイノルズ数は、流れの慣性力と粘性との比であり、レイノルズ数が大きくなると、粘性の影響は小さくなる。

　（３）　マッハ数は、流れの速度と音速の比であり、マッハ数が大きくなると、流体の圧縮性の影響が大きくなる。

　（４）　フルード数は、流れの慣性力と重力の比であり、水の波や開水面などの流体現象はフルード数により整理できる。

　（５）　クヌードセン数は、分子の平均自由行程と物体の長さの比であり、クヌードセン数が大きくなると、流体を希薄気体として取り扱う必要がある。

　［解説］　本問は、技術士試験二次からの出題であり、熱工学と流体工学との混合問題でもあり、専門的な知識がなければ簡単に解答できない。

　（１）　×　プラントル数$$P_r$$は、

    $$P_r = \frac{ν}{Np ・ C_p} = \frac{\quad\Large{動粘性係数}\quad\quad}{\Large{熱拡散率}\quad} , P_r = \frac{\quad\Large{定圧比熱×粘性係数}\quad\quad\quad}{\Large{熱伝導率}\quad} = \frac{C_{P \mu}}{\lambda}$$

であり、物質の状態度だけで決まる物性値である。

　特に、速度境界層と温度境界層の厚さの相対的な割合を表す。

　一般に、$$P_r$$の大きさによって次のような割合を表す。

    $$P_r = 1$$ のとき、速度境界層＝温度境界層

    $$P_r  ＞  1$$ のとき、速度境界層＞温度境界層

    $$P_r  ＜  1$$ のとき、速度境界層＜温度境界層

となり、本肢の前半は正しいが、後半のプラントル数$$P_r$$が大きくなると、速度境界層が温度境界層より厚くなるので、誤っている。

（２）、（３）、（４）および（５）はそれぞれ正しく、正解は（１）である。