ベルヌーイの定理

質問

有効落差５０ｍ、水車入り口流速３m/sのときの圧力、圧力水頭がわかりません
　密度が与えられていないので値が計算できないと思うのですがどうでしょうか

回答No.2

moccha · ベストアンサー

水力発電の水車効率の問題でしょうか？

まず、与えられていない数値として、
水の密度があります。密度がわからないと、圧力水頭が計算できません。
水力発電の効率試験では、水の温度からその比重ろ求める式を使用します。水に含まれるであろう不純物の含有量は計算に入りません。

重力加速度はその水車中心での重力加速度を使用します。実際に測定することは難しいので、緯度、経度、標高から計算する計算式を使用して算出します。
重力加速度が判らないと、速度水頭が算出できません。

次に有効落差とは、上水槽(圧力隋道の場合はサージタンク水面)の水の水面から、下水槽の水の水面までをいいます。したがって、水車中心が、どちらかの水面からどの位置にあるかがわからないと有効落差だけでは計算できません。
一般に、発電専用の水車は下水槽水面より上方に水車中心があり、揚水発電機では、下水槽水面よりの下部に水車中心があります。揚水機では水車中心での水圧(圧力水頭)は、有効落差による位置水頭よりも高い圧力になります。

なお、有効落差の定義は従来の定義(上記で説明したとおり)でしたが、現在では、水車入り口部基準点(通常は、入口弁直後の水車中心部とする)の総水頭と水車出口基準点(通常は吸出し間出口端部の中心とする)の総水頭の差を言う。と言う定義に代わりました。

圧力水頭ですが、これは計算で算出するものではなく、実際に水車効率試験では「測定するもの」です。
鉄管損失など計算しにくい損失がありますから、入口部基準点で圧力水頭は水銀式落差測定器などの計器で測定します。

ご質問の問題は、ベルヌーイの定理の
総水頭=圧力水頭＋速度水頭＋位置水頭という関係が、鉄管のどの部分でも成り立ちかつその値が一定の値になることを理解しているかを問う問題で、密度や重力加速度は、1.000、9.80665を使用するものだと想像します。

補足

ではどのようにして解けばいいのでしょうか

回答No.1

First_Noel

密度がないと求まりませんが，
水車と言うことで作用流体は水でしょうから，
１ｇ／ｃｃとして良いと思います．