A問題
上期
電験三種 電力 2023年度 上期 問1
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次の文章は,水車の比速度に関する記述である。比速度とは,任意の水車の形(幾何学的形状)と運転状態(水車内の流れの状態)とを (ア) 変えたとき, (イ) で単位出力(1kW)を発生させる仮想水車の回転速度のことである。水車では,ランナの形や特性を表すものとしてこの比速度が用いられ,水車の(ウ) ごとに適切な比速度の範囲が存在する。水車の回転速度をn[min⁻¹],有効落差をH[m],ランナ1個当たり又はノズル1個当たりの出力をP[kW]とすれば,この水車の比速度nsは,次の式で表される。-¹ns =n P²-5H⁴通常,ペルトン水車の比速度は,フランシス水車の比速度より (エ) 。比速度の大きな水車を大きな落差で使用し,吸出し管を用いると,放水速度が大きくなって, (オ) やすくなる。そのため,各水車には,その比速度に適した有効落差が決められている。 上記の記述中の空白箇所(ア)~(オ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。(ア) (イ) (ウ) (エ) (オ)
正解と解説
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正解 4
大きさを 単位落差(1m) 種類 小さい が生じ相似に保って
比速度は、水車の形と運転状態を相似に保ったまま大きさを変え、単位落差(1m)で単位出力(1kW)を発生させる仮想水車の回転速度として定義されます。ランナ形状の指標であるため水車の種類ごとに適切な範囲があり、高落差・小流量で使うペルトン水車の比速度はフランシス水車より小さくなります。また比速度の大きな水車を大落差で使い吸出し管を用いると放水速度が大きくなって圧力が下がり、キャビテーションが生じやすくなるため、水車ごとに適した有効落差が定められています。