《電力》〈水力〉[H29:問1] ペルトン水車に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★☆☆☆☆(易しい)

次の文章は,ペルトン水車に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

ペルトン水車は,動作原理によって\( \ \fbox {  (1)  } \ \)に分類される。\( \ \fbox {  (1)  } \ \)水車は,水の有するエネルギーを全て\( \ \fbox {  (2)  } \ \)エネルギーに変えてランナに作用させるものである。ペルトン水車は,\( \ \fbox {  (3)  } \ \)から噴出させた水をランナに作用させて回転させる水車であり,ランナは水を受ける\( \ \fbox {  (4)  } \ \)と,その取付け部であるディスクからなる。\( \ \fbox {  (3)  } \ \)の内部には,負荷に応じて使用水量を調整するため,\( \ \fbox {  (5)  } \ \)が設けられている。

〔問1の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&(イ)& ガイドベーン   &(ロ)& スピードリング   &(ハ)& 流動 \\[ 5pt ] &(ニ)& 衝動   &(ホ)& ジェットブレーキ   &(ヘ)& ノズル \\[ 5pt ] &(ト)& デフレクタ   &(チ)& ニードル   &(リ)& 圧力 \\[ 5pt ] &(ヌ)& ジェットポンプ   &(ル)& 反動   &(ヲ)& バケット \\[ 5pt ] &(ワ)& 運動   &(カ)& プロペラ   &(ヨ)& 位置
\end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

ペルトン水車の構造に関する問題です。水車はエネルギーの変換方法によって衝動水車と反動水車に分けられますが,ペルトン水車は衝動水車になります。衝動水車は水の持つエネルギーを運動エネルギーに反動水車は水の持つエネルギーを圧力エネルギーに変換して利用します。

1.衝動水車の構造
代表的な衝動水車であるペルトン水車は,下図のような構造をしています。
ノズルから噴出した水の有するエネルギーを運動エネルギーに変え,ランナに作用させます。
バケットはノズルから噴出した水を受けるものです。ニードルはノズルの入口部にあり,開閉により水量を調整するものです。
その他,緊急時負荷遮断を行った時にランナの速度上昇を防止するデフレクタがあります。


出典:長野県ホームページ

【解答】

(1)解答:ニ
題意より解答候補は(ハ)流動,(ニ)衝動,(ル)反動になりますが,ペルトン水車は衝動水車に分類されます。

(2)解答:ワ
題意より解答候補は(リ)圧力,(ワ)運動,(ヨ)位置になりますが,ペルトン水車は水の有するエネルギーを運動エネルギーに変えてランナに作用させます。ちなみに反動水車の場合は圧力エネルギーに変えてランナに作用させます。

(3)解答:ヘ
ペルトン水車はノズルから水を噴出させます。

(4)解答:ヲ
ペルトン水車で水を受けるのはバケットになります。

(5)解答:チ
ペルトン水車の水量を調整するのはニードルになります。反動水車の場合はガイドベーンで水量を調整します。



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