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 (ア) が低下し、そのときの (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 (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、 (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 (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。
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要点
正解は(5)。キャビテーションは、流体の圧力がその水温における飽和水蒸気圧以下になったときに気泡が発生し、それが圧力が高い場所で崩壊することで衝撃を生じる現象です。これにより振動や騒音が発生し、機器を損傷(壊食)させます。
詳細解説
正解は(5)です。
キャビテーションは、流体の圧力がその水温における飽和水蒸気圧以下になったときに気泡が発生し、それが圧力が高い場所で崩壊することで衝撃を生じる現象です。これにより振動や騒音が発生し、機器を損傷(壊食)させます。
防止対策として、吸出し管(ドラフトチューブ)の高さを低くすることで(放水面に対するランナ位置を下げる)、ランナ出口の圧力を高く保つ(有効吸込水頭を大きくする)ことが有効です。
以上より、選択肢(5)が正解です。