電験３種過去問【2018年電力 問2】
【水力発電】水車の比速度に関する記述《空所問題》
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。
\(\displaystyle n_s=n\frac{P^{\frac{1}{2}}}{H^{\frac{5}{4}}}\)
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個所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(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。
\(\small{\begin{array}{cccc}
&(ア)&(イ)&(ウ)&(エ)&(オ)\\
\hline(1)&一定に保って有効落差を&単位流量(1㎥/s)&出力&大きい&高い効率を得\\
\hline(2)&一定に保って有効落差を&単位落差(1m)&種類&大きい&キャビテーションが生じ\\
\hline(3)&相似に保って大きさを&単位流量(1㎥/s)&出力&大きい&高い効率を得\\
\hline(4)&相似に保って大きさを&単位落差(1m)&種類&小さい&キャビテーションが生じ\\
\hline(5)&相似に保って大きさを&単位流量(1㎥/s)&出力&小さい&高い効率を得\\
\hline\end{array}}\)
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