問題
方針
「水車の比速度」に関する問題です。(平成30年問2と同じ問題です)
解法
(ア)(イ)
「水車の比速度」
水車の形と運転状態を相似に保ったまま大きさを変えたときに、単位落差1mで単位出力1kWの出力をする水車の1分あたりの回転速度。
上記より(ア)は「相似に保って大きさを」、(イ)は「単位落差(1m)」となります。
これに該当する選択肢は(4)のみとなります。
(ウ)(エ)
比速度は以下の順となる。
ペルトン(12～23)＜フランシス(60～300)＜斜流(120～350)＜プロペラ(250～850) 。
上記より、比速度は水車の種類で異なります。(ウ)は「種類」となります。
比速度は、ペルトン水車はフランシス水車より小さいので、(エ)は「小さい」となります。
これに該当する選択肢は(4)のみとなります。
(オ)
比速度と落差の関係はおおよそ反比例になる。(比速度が大きい→低落差でも早く回転する)
比速度によって水車の選定を行うが、誤ると効率の低下、振動やキャビテーションの原因となる。
比速度と落差の関係は反比例になるので、比速度の大きな水車を大きな落差で使用することは非効率となり、振動やキャビテーションの原因となります。
(オ)は「キャビテーションが生じ」となります。
これに該当する選択肢は(2)(4)となります。
解答
(ア)～(オ)をすべて満たすのは(4)となります。
