2018年度 電力 問2

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 $n_s$ 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) 。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), (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。