2023年度 電験3種 上期 - 電力 - 問1 電験3種 配点 5

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。