発電用水車の比速度の定義

質問

色んな資料を見ましたが、同じ事が書いてあって知りたいことが分かりません。
概念的な説明としては、水車を相似縮小して、1[m]の落差で1[kw]の出力を得た時の回転速度、と判で押したような説明ばかりです。
知りたいのは、比速度は、相似比によらず相似なら一定なのか、相似比によるのか？よるとしたらどういう比なのか（ｅｘ．予定落差がＨ[m]なら1／Ｈの相似比にする）？です。

回答No.3

ohkawa3

比速度は水車の形状だけで決まる値ではなく、水理上の動作条件も関与します。
Wikipediaの情報を参照すれば、形状が相似であって、且つ、水理上の動作条件として流量係数とレイノルズ数が一致する場合に、比速度が一致すると記載されています。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E9%80%9F%E5%BA%A6

仮に、比速度が500rpmのカプラン水車を元にした場合、寸法が2倍の相似形のカプラン水車であれば、流速が1/2、流量が2倍の水理条件であれば、比速度が一致するということですね。

「比速度」を説明する一般的な教科書を読むと、「比速度」は寸法によらず水車形状によって決まる数値のような印象をうけます。しかし、「比速度」は、相似形の水車において、最高効率の水理条件を推測するために用いる式のように受け止めた方がよいかもしれません、

補足

コメントありがとうございます。
では比速度の定義は次のステップに置いておくとして、

以下の仮説は成り立ちますか？

(仮説)
比速度はどのような水車にも値があり、レイノルズ数が一定であるという仮定を設けた場合、
相似を保って大きさを変え、
水を何等の水量調節無しに自由落下により水車が飲み込むだけ飲み込ませて供給した場合、
非速度は相似比によらず一定である。

どうでしょう？

回答No.2

lumiheart

電検なら
＞1[m]の落差で1[kw]の出力を得た時の回転速度、と判で押したような説明ばかりです。
https://eleking.net/study/s_hydroelectric/sh-specificspeed.html
それ以上の知識は不要

本質問は発電機であってポンプじゃあないけど
https://www.karyokuplant.com/pump/pump_select/
「ポンプの形式は比速度を求めれば決まる」
って書いてあるけど、売ってないポンプは買えない

ポンプ選定に必要なのは揚程と流量ダケ、比速度は選べない
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/pump/rikujo/index.html
問題は流量と落差とコストが同じで比速度ダケが違う発電機があるのか？

それとも、まさかの発電用水車を内製するのか？

補足

それ以上の知識は不要でも、問題はそれ以前に、非速度の定義がはっきり分からないということです。単純にその点に絞ってお答え頂けると助かるのですが。
その後考えたのですが、１[ｍ]落差で１[kw]というのは、
反動水車の場合水流は完全に自由でいわゆるガイドベーンが全開か無しの場合なのでしょうか？しかしその場合反動水車の場合の噴射条件がはっきりしなくなりますが。
あるいはある大きさで作成し水流を調整し１[ｍ]落差で１[kw]にした時という意味なのでしょうか？
あるいは別の条件なのでしょうか？

回答No.1

MT765

＞比速度は、相似比によらず相似なら一定なのか、相似比によるのか？
比速度は水車の形状（形式）によって異なります。
同じ形式なら大きさによらずある程度似たような数字になります。
（ウィキペディアで見ただけです）

【比速度】
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E9%80%9F%E5%BA%A6

補足

相似の水車で、１[ｍ]落差で１[kw]、というのは、
厳密にはどういう定義なのでしょうか？
反動水車の場合水流は完全に自由でいわゆるガイドベーンが全開か無しの場合なのでしょうか？しかしその場合反動水車の場合の噴射条件がはっきりしなくなりますが。
あるいはある大きさで作成し水流を調整し１[ｍ]落差で１[kw]にした時という意味なのでしょうか？
あるいは別の条件なのでしょうか？