令和5年度 公害防止管理者 ばいじん・一般粉じん特論 問8を解説｜ストークス数
令和5年度 ばいじん・一般粉じん特論 問8は、非等速吸引によるダスト濃度の測定誤差を推定するデービスの式に使われるストークス数（Stk）について、誤っているものを選ぶ問題です。ストークス数が粒子径・粘度・密度・ノズル半径・流速とどう関係するかが問われます。
この問題のポイント
ストークス数は、「粒子が気流の向きの変化にどれだけ追従できず、直進しようとするか」を表す無次元数です。粒子が重く・大きく・速いほど大きくなり、ガスが粘い・ノズルが大きいほど小さくなります。式で書くと Stk＝ρp・dp²・u／(18μR) の形で、粒子径の2乗と流速に比例し、粘度とノズル半径に反比例します。引っかけの核心は、流速uが分子にある（＝比例する）のに「反比例する」と述べている点です。
※ 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(5)（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） | 粒子径の2乗（dp²）は式の分子にあり、ストークス数はこれに比例します。正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | ガスの粘度μは分母にあり、ストークス数はこれに反比例します。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | ダストの密度ρpは分子にあり、ストークス数はこれに比例します。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 吸引ノズルの半径Rは分母にあり、ストークス数はこれに反比例します。正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | 測定点のガス流速uは分子にあり、ストークス数はこれに比例します。「反比例する」は向きが逆の誤りです。 |
選択肢(5)のポイント（ここが誤り）
ストークス数は Stk＝ρp・dp²・u／(18μR) と書け、分子に測定点のガス流速uが入ります。流れが速いほど粒子は向きの変化に追従できず直進しやすくなるので、ストークス数は流速に比例して大きくなるのが正しい向きです。選択肢(5)の「ガス流速に反比例する」は、比例と反比例を取り違えた誤りです。分子（密度・粒子径の2乗・流速）と分母（粘度・ノズル半径）を仕分けし、どれが増えるとStkが大きくなるかを向きで押さえます。
覚え方
- Stk＝ρp・dp²・u／(18μR)。分子＝密度・粒子径²・流速、分母＝粘度・ノズル半径。
- 重い・大きい・速い粒子ほどStk大（気流に追従せず直進＝非等速吸引の誤差が大きい）。
- 流速uは分子＝比例。「流速に反比例」は向きの取り違え。
理解度チェック
ストークス数は、測定点のガス流速に対して比例？反比例？
比例します。流速uは式の分子にあり、速いほど粒子が直進しやすくなってストークス数が大きくなります。
ストークス数が大きい粒子は、非等速吸引でどうなりやすい？
気流に追従できず直進しやすく、測定誤差が大きくなります。重い・大きい・速い粒子ほどストークス数が大きくなります。
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5年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・一般粉じん特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月