油圧・空気圧計算問題

空気圧システムで、タンク圧力が0.9 MPa、流量が15 L/minのとき、パイプ内の流速が3 m/sである場合、必要なパイプの内径(mm)は約いくつか。(ただし、1 L/min = 1.667 × 10⁻⁵ m³/s とする)

A.8.5 mm
✗ 断面積から直径を求める式 d = √(4A/π) の適用が誤っています。正答は約10.3 mm です。
B.10.3 mm← 正解
✓ 正解です。体積流量 Q = 15 × 1.667×10⁻⁵ = 2.5×10⁻⁴ m³/s。断面積 A = Q/v = 2.5×10⁻⁴ ÷ 3 = 8.33×10⁻⁵ m²。内径 d = √(4A/π) = √(1.061×10⁻⁴) ≈ 0.01030 m ≈ 10.3 mm。
C.12.8 mm
✗ 流速または流量の換算に誤りがあります。正確な内径は A = Q/v から d = √(4A/π) で求めると約10.3 mm です。
D.15.4 mm
✗ パイプ内径が過大に計算されています。圧力値は内径計算に直接的には影響しません。