電験三種 過去問

令和5年度上期 電力 問1

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） 　\fbox {　 （ア） 　}変えたとき，　 （イ） 　\fbox {　 （イ） 　}で単位出力(1 kW)\left( 1 \ \mathrm {kW} \right)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） 　\fbox {　 （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]n \ \mathrm {[{min}^{-1}]}，有効落差をH [m]H \ \mathrm {[m]}，ランナ11個当たり又はノズル11個当たりの出力をP [kW]P \ \mathrm {[kW]}とすれば，この水車の比速度nsn_{\mathrm {s}}は，次の式で表される。 ns=n⋅P12H54\begin{aligned} n_{\mathrm {s}} &=n\cdot \frac {P^{\frac {1}{2}}}{H^{\frac {5}{4}}} \\ \end{aligned} 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） 　\fbox {　 （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） 　\fbox {　 （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）(1)一定に保って有効落差を　単位流量 (1 m3/s)出力大きい高い効率を得　　(2)一定に保って有効落差を　単位落差 (1 m)種類大きいキャビテーションが生じ　　　　　(3)相似に保って大きさを　　単位流量 (1 m3/s)出力大きい高い効率を得　　(4)相似に保って大きさを　　単位落差 (1 m)種類小さいキャビテーションが生じ　　　　　(5)相似に保って大きさを　　単位流量 (1 m3/s)出力小さい高い効率を得　　\begin{array}{cccccc} & （ア） & （イ） & （ウ） & （エ） & （オ） \\ \hline (1) & {\displaystyle 一定に保って}\atop {\displaystyle 有効落差を　} & 単位流量 \ \left( 1 \ \mathrm {m^{3} / s} \right) & 出力 & 大きい & 高い効率を得　　 \\ \hline (2) & {\displaystyle 一定に保って}\atop {\displaystyle 有効落差を　} & 単位落差 \ \left( 1 \ \mathrm {m} \right) & 種類 & 大きい & {\displaystyle キャビテーション}\atop {\displaystyle が生じ　　　　　}\\ \hline (3) & {\displaystyle 相似に保って}\atop {\displaystyle 大きさを　　} & 単位流量 \ \left( 1 \ \mathrm {m^{3} / s} \right) & 出力 & 大きい & 高い効率を得　　 \\ \hline (4) & {\displaystyle 相似に保って}\atop {\displaystyle 大きさを　　} & 単位落差 \ \left( 1 \ \mathrm {m} \right) & 種類 & 小さい & {\displaystyle キャビテーション}\atop {\displaystyle が生じ　　　　　}\\ \hline (5) & {\displaystyle 相似に保って}\atop {\displaystyle 大きさを　　} & 単位流量 \ \left( 1 \ \mathrm {m^{3} / s} \right) & 出力 & 小さい & 高い効率を得　　 \\ \hline \end{array}
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正解：(4)

出典：令和5年度上期第三種電気主任技術者試験　電力科目

水力 ★★☆☆☆

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