第三種電気主任技術者・2014年度・電力

2014年度 電力 問15(a)

ペルトン水車を1台もつ水力発電所がある。図に示すように、水車の中心線上に位置する鉄管のA点において圧力 [Pa] と流速 [m/s] を測ったところ、それぞれ 3000kPa, 5.3m/s の値を得た。また、このA点の鉄管断面は内径1.2mの円である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、A点における全水頭H [m] は位置水頭,圧力水頭,速度水頭の総和 h+pρg+v22gh+\dfrac{p}{\rho g}+\dfrac{v^{2}}{2g} より計算できるが、位置水頭 hh はA点が水車中心線上に位置することから無視できるものとする。また、重力加速度は g=9.8 m/s2g=9.8~m/s^{2}、水の密度は ρ=1000 kg/m3\rho=1000~kg/{m}^{3} とする。

ペルトン水車の流量の値 [m3/s][m^{3}/s] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2014年度 電力 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2014年度 電力 問15(a)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。流量 Q 流量 QQ は断面積 AA と流速 vv の積で求まります。内径 D=1.2 mD = 1.2\,\text{m} より、半径 r=0.6 mr = 0.6\,\text{m}。

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正解は(4)です。
流量 QQ は断面積 AA と流速 vv の積で求めます。
内径 D=1.2 mD = 1.2\,\text{m} なので半径は r=0.6 mr = 0.6\,\text{m} です。
断面積は A=πr2=π×0.62≈1.131 m2A = \pi r^2 = \pi \times 0.6^2 \approx 1.131\,\text{m}^2 です。
したがって、
Q=Av=1.131×5.3≈5.99≈6 m3/s Q = Av = 1.131 \times 5.3 \approx 5.99 \approx 6\,\text{m}^3/\text{s}
となります。
以上より、選択肢(4)が正解です。

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