電験3種過去問【2017年電力 問2】

【水力発電】水車のキャビテーションに関する記述《空所問題》

 次の文章は、水車のキャビテーションに関する記述である。
 運転中の水車の流水経路中のある点で【(ア)】が低下し、そのときの【(イ)】以下になると、その部分の水は蒸発して流水中に微細な気泡が発生する。その気泡が【(ア)】の高い個所に到達すると押し潰され消滅する。このような現象をキャビテーションという。水車にキャビテーションが発生すると、ランナやガイドベーンの壊食、効率の低下、【(ウ)】の増大など水車に有害な現象が現れる。
 吸出し管の高さを【(エ)】することは、キャビテーションの防止のため有効な対策である。

 上記の記述中の空白個所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)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)
(1) 流速 飽和水蒸気圧 吸出し管水圧 低く
(2) 流速 最低流速 吸出し管水圧 高く
(3) 圧力 飽和水蒸気圧 吸出し管水圧 低く
(4) 圧力 最低流速 振動や騒音 高く
(5) 圧力 飽和水蒸気圧 振動や騒音 低く

解答と解説はこちら

解答

(5)

解説

 運転中の水車の流水経路中のある点で(ア)圧力が低下し、そのときの(イ)飽和水蒸気圧以下になると、その部分の水は蒸発して流水中に微細な気泡が発生する。その気泡が(ア)圧力の高い個所に到達すると押し潰され消滅する。このような現象をキャビテーションという。水車にキャビテーションが発生すると、ランナやガイドベーンの壊食、効率の低下、(ウ)振動や騒音の増大など水車に有害な現象が現れる。
 吸出し管の高さを(エ)低くすることは、キャビテーションの防止のため有効な対策である。