電験三種 電験三種の過去問解説

【使いやすさNo.1】電験三種(電力)の過去問解説集2017★動画と図でやさしく説明

2019年10月26日

電験三種の過去問解説(電力):2017年(平成29)問2
水車のキャビテーション(穴埋)

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 \(\fbox{ (ア) }\) が低下し、そのときの \(\fbox{ (イ) }\) 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 \(\fbox{ (ア) }\) の高い箇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、 \(\fbox{ (ウ) }\) 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 \(\fbox{ (エ) }\) 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箇所(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

出典元:一般財団法人電気技術者試験センター


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過去問のポイント

キャビテーションについては、『意味』『影響』『対策』をセットで覚えましょう。

問題を解くポイント

  • キャビテーションとは(ア)(イ)
  • キャビテーションの影響(ウ)
  • キャビテーションの対策(エ)

キャビテーションとは

キャビテーション

流水中の微細な*気泡が、圧力の高い箇所に到達すると押し潰され消滅する現象

*気泡:運転中の水車の流水経路中のある点で圧力飽和水蒸気圧以下になると発生

したがって、(ア)には圧力(イ)には飽和水蒸気圧が入ります。

キャビテーションの影響

キャビテーションの影響

・ランナやガイドベーンの壊食
 (壊食:気泡が崩壊する際の衝撃波で破壊や摩耗が生じる現象)

・効率の低下

振動や騒音の増大

したがって、(ウ)には振動や騒音が入ります。

キャビテーションの対策

キャビテーションの対策

・吸出し管の高さを低くする

比速度上限値以下にして回転速度を決定する

したがって、(エ)には低くが入ります。

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