解説：H.sin氏（機械部門）

流れのある水の表面にアルミ粉末を一様に撒いて，長時間露光により水の表面を撮影した。アルミ粉末は十分に小さく，流れに追従するものとみなしてよい。この静止画像から得られる流れ場の情報として，適切なものはどれか。

①流線　　②流脈線　③流跡線　④速度ポテンシャル　⑤渦管

解説

[解くために必要な知識]

定常流：時間が経過しても流量（Q=AV）が変化しない流れ。

時間経過とともに流量が変化するような流れは非定常流れという。

①流線

定常流において流体中の各点で流れの方向と一致するように引いた線。

②流脈線

ある点を通過した流体のすべての粒子がある瞬間に存在する点を結んだ線。線香の煙をある瞬間に写真撮影した物がその1例。

③流跡線

　非定常流における流体粒子の通路のこと。

④速度ポテンシャル

　3次元流れでx,y,z方向の流速(u,v,w)に対し次の関係を持つφを速度ポテンシャルという。

∂φ／∂x=u

∂φ／∂y=v

∂φ／∂z=w

⑤渦管

流れの中にある閉曲線上の各点を通る渦線を引くと一つの管ができる。これを渦管と呼ぶ。

では問題を解いてみましょう。

　水の流れは、時間経過により流れが変わるため非定常流となります。

長時間露光によりその流体に撒かれたアルミ粉末のたどる通路は流後線が最も近いものとなります。

よって回答は③となります。

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