令和元年度 公害防止管理者 大規模大気特論 問6を解説｜風洞実験
令和元年度 大規模大気特論 問6は、風洞実験に関する問題です。相似則や気層の再現、平均化時間についての記述のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
風洞実験は、地形や建屋のまわりの流れを模型で再現して拡散を調べる手法です。地形・建屋の影響や中立気層は比較的再現しやすく、安定・不安定な気層の再現には高い技術がいる、という難易の違いを押さえます。分かれ目は得られる濃度がどれくらいの時間平均に相当するかで、風洞は短時間の乱れを模擬するため、対応する平均化時間は数分程度と短い、という点です。
※ 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） | 地形や建屋まわりの流れは幾何形状で決まる部分が大きく、実大気との相似則を満たしやすい対象です。 |
| (2) | ○（正しい） | 中立な大気は浮力の効果を考えなくてよく、風洞での拡散の再現は比較的容易です。 |
| (3) | ○（正しい） | 安定・不安定な気層は温度成層を作り込む必要があり、再現には高度な技術が求められます。 |
| (4) | ○（正しい） | 新設設備では、大気境界層の特性など風洞の基本性能を事前に確認しておく必要があります。 |
| (5) | ×（誤り） | 一般的な風洞実験の濃度は数分程度の短い平均化時間に対応します。数時間程度ではありません。 |
選択肢(5)のポイント（ここが誤り）
風洞では、実大気で数時間かけて起こる乱れを、模型スケールに合わせた短い実験時間の中で模擬します。そのため得られる濃度が対応する平均化時間は、実大気に換算しても数分程度と短くなります。選択肢(5)は「数時間程度の平均化時間に対応する」としており、風洞が扱う時間スケールより一段長く見積もっている点が誤りです。数時間平均の濃度が必要なときは、変動を統計的に補正するなどの追加処理が要ります。
覚え方
- 風洞の濃度が対応する平均化時間は数分程度と短い。数時間ではない。
- 再現しやすい＝地形・建屋・中立気層。再現しにくい＝安定／不安定な気層。
- 新設は基本性能の事前確認が前提。
理解度チェック
Q.
一般的な風洞実験の濃度は、どれくらいの平均化時間に対応する？
数分程度の短い平均化時間です。風洞は短時間の乱れを模型スケールで模擬するため、数時間平均のような長い時間スケールには直接対応しません。
Q.
風洞で再現しやすい気層と、しにくい気層は？
浮力を考えなくてよい中立な気層は再現しやすく、温度成層を作り込む必要がある安定・不安定な気層は高度な技術が要ります。
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「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 大規模大気特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月