流体工学

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流体工学

 

流体工学には、水質・水の性質・流体力学があります。

 

 

【水 質】

 

まずはpHについて説明します。
pHとは、[H+]の値の逆数の対数をとって、中性・酸性・アルカリ性の強弱を表す指標です。

 

 

(1) 水はペーハー(pH)がpH<7であれば酸性、pH=7であれば中性、pH>7であればアルカリ性を示す。(中性の水では水中に電解しているH+とOH−の数が等しく、H+が多ければ酸性、OH−が多ければアルカリ性になります。)
ちなみに蒸留水はアルカリ性になります。

 

 

(2) 酸性の溶液を中性の水で薄めるときは、概算的に、薄める倍数が10以上の場合は、pHの値をmだけ中性に近づけるには、約10m倍の中性水がひつようです。
(例えば、pH=4の硫酸水溶液をpH=6にするには、蒸留水で約100倍に薄めればよい。)

 

 

(3) ノルマルヘキサン抽出物質は、排水中の動植物油・鉱物油などの比較的揮発しにくい油状物質で排水管を詰まらせる原因となる。

 

ノルマルヘキサン抽出物質は、脂肪族炭化水素に属する溶媒でノルマルヘキサンによって抽出される。

 

 

(4) 湖沼、海域等の閉鎖性水域における富栄養化は、アオコや赤潮の異常発生を生じる。
(富栄養化の主なる物質は窒素やりんである。)

 

 

(5) BODとは、1gの水を20゚Cで 5 日間放置した時、その間に好気性微生物が有機物の分解に必要とする酸素の量。
(生物化学的酸素要求量ともいう。)

 

 

【水の性質】

 

(1) 液体の動粘性係数は、温度が高くなると減少し、気体の動粘性係数は、温度が高くなると増加する。
動粘性係数とは、流体運動が粘性のほか密度の影響も受けるので、粘性係数を密度でわった値。単位はm2/s

 

※ 粘性:運動している流体には、分子の混合および分子間の引力が流体相互間また は流体と固体の間に生じ、流体の運動を妨げる抵抗力(せん断力・摩擦応力)が働く。この力を粘性という。そういう意味では、大義的にいうと流体・気体が動くときはこの粘性が作用する。

 

 

(2) 水は非圧縮性流体で、密度は1気圧のとき約 4゚C の時最大で 1.0kg/g

 

 

(3) 空気の水への溶解度は、水温の上昇とともに減少する。(つまり、水温が上昇すれば空気の残存量がすくなくなる。)
また、水温が一定であれば、空気圧に比例する。

 

 

【流体力学】

 

流体力学については、こちらで紹介します。

 

 

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