電験三種(令和6年度下期) 電力 問3

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問題

方針

汽力発電の「タービンの分類」に関する問題です。

解法

「タービンの分類」

  • 衝動タービン:蒸気がノズルによって圧力が減って速度が速くなり(ベルヌーイの定理)、直接回転羽根に当たって衝動力で回転するもの。
    速度エネルギーを利用するため、回転羽根のすべてに蒸気を流入しなくても回転効率は変わらないので、蒸気量の少ない高圧の場合に適している。
  • 反動タービン:蒸気がまず固定羽根(ノズル)に当たって圧力が減って速度が速くなり(ベルヌーイの定理)衝動力を使用するとともに、固定羽根で蒸気を膨張させて速度をさらに速めて、回転羽根を反動力で回転するもの。
    圧力エネルギーも利用するため、回転羽根のすべてに蒸気を流入する必要があり、蒸気量の多い低圧の場合に適している。

(ア)

衝動タービンでは、蒸気がノズルによって圧力が減って速度が速くなるので、圧力は「降下」となります。

(イ)

衝動タービンでは、通路の断面積は一様で、圧力エネルギーではなく速度エネルギーを利用するので、圧力は「等しい」となります。

(ウ)

衝動タービンでは、蒸気量の少ない高圧の場合に適しているので、「高圧」となります。

(エ)

反動タービンは、固定羽根で蒸気を膨張させて速度をさらに速めて、回転羽根を反動力で回転するので、蒸気は「膨張」となります。

(オ)

反動タービンは、蒸気量の多い低圧の場合に適しているので、「中低圧」となります。

解答

(ア)~(オ)すべてを満たすのは(5)となります。
タービンの詳細な特徴に関する問題で、過去にもここまで突っ込んだ内容は出てないと思うので難しい問題だと思います。

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