2023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）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 $n \mathrm{[min^{-1}]}$、有効落差を $H \mathrm{[m]}$、ランナ1個当たり又はノズル1個当たりの出力を $P \mathrm{[kW]}$ とすれば、この水車の比速度 $n_s$ は、次の式で表される。
$$n_s = n \cdot \dfrac{P^{\frac{1}{2}}}{H^{\frac{5}{4}}}$$
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。