令和2年度 公害防止管理者 ばいじん・粉じん特論 問13を解説｜非等速吸引の誤差
令和2年度 ばいじん・粉じん特論 問13は、ダスト濃度測定における吸引速度に関する正誤問題です。非等速吸引による測定誤差が何によって大きくなるか、また吸引速度と測定濃度の関係について、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
ダスト濃度は、排ガスの流速と同じ速さで吸い込む「等速吸引」で測るのが基本です。吸引速度がずれる（非等速）と、粒子が慣性で流線からはみ出し、測定濃度が真の値から外れます。この誤差は、粒子が慣性で動きやすいほど（粒子径が大きい・密度が大きい）大きくなります。分かれ目はガスの粘度が大きいと誤差はどうなるかで、粘度は粒子を流れに追従させる向きにはたらく点です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(2)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 非等速吸引による測定誤差を推定する式として、デービスの式が用いられます。正しい記述です。 |
| (2) | ×（誤り） | 向きが逆です。粘度が大きいほど粒子は流線に追従しやすくなり、非等速吸引の測定誤差は小さくなります。「大きくなる」は誤りです。 |
| (3) | ○（正しい） | 粒子径が大きいほど慣性が大きく、流線から外れやすいため、測定誤差は大きくなります。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 密度が大きいほど粒子の慣性が大きく、流れに追従しにくいので、測定誤差は大きくなります。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 吸引速度が排ガス流速より小さいと、はみ出した粗大粒子まで余分に吸い込み、測定濃度は真の濃度より大きくなります。正しい記述です。 |
選択肢(2)のポイント（ここが誤り）
非等速吸引の誤差は、粒子が慣性で流線からどれだけ外れるかで決まります。粒子径や密度が大きいほど慣性が強く外れやすいので誤差は大きくなりますが、ガスの粘度は逆に、粒子を周囲の流れに引き込んで流線に追従させる向きにはたらきます。つまり粘度が大きいほど粒子は素直に流れに乗り、非等速でも誤差は小さくなるのが正しい向きで、選択肢(2)の「粘度が大きいほど誤差が大きくなる」は関係を逆に述べた誤りです。
覚え方
- 非等速吸引の誤差は慣性が強いほど大きい（粒子径大・密度大）。
- ガス粘度が大きいと粒子は流れに追従し、誤差は小さくなる。
- 吸引速度＜排ガス流速なら、測定濃度は真の濃度より大きく出る。
理解度チェック
Q.
ガスの粘度が大きいと、非等速吸引の測定誤差はどうなる？
小さくなります。粘度は粒子を周囲の流れに追従させる向きにはたらくため、流線から外れにくくなり誤差が減ります。
Q.
吸引速度が排ガス流速より小さいと、測定濃度は真の濃度に対しどうなる？
大きく出ます。吸い込みが弱いと粗大粒子が慣性でノズルに集まりやすく、真の濃度より高めに測定されます。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・粉じん特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月