3E機関3 筆記試験問題(7) 〔計算問題〕ポンプ効率

以下は,三級海技士(機関)筆記試験,機関3 計算問題に関する過去問題です。

※ 出題時期は,平成22年7月から平成29年4月定期試験までの問題を調べたものです。

問題 1

1時間に700tの海水を11mの高さにあげるポンプを駆動するには,いくらの動力の電動機を必要とするか。ただし,ポンプ及び電動機の総合効率を75%,管内などにおける水の受ける抵抗は水頭に換算して4mに相当する。

注:計算は,SI(国際単位系)又は重力単位系いずれで行ってもよい。

【出題:26/02】

問題 2

1時間に500m3の海水を8mの高さにあげるポンプを駆動するには,いくらの動力の電動機を必要とするか。ただし,ポンプ及び電動機の総合効率を70%,管内などにおける水の受ける抵抗は水頭に換算して4mに相当し,海水の密度は1025kg/m3とする。 注:計算は,SI(国際単位系)又は重力単位系いずれで行ってもよい。 【出題:27/07】

解説

問題1

位置エネルギーは,質量(m〔kg〕)×重力加速度(9.8 m/s)× 流体の高さ(h〔m〕)です。

ポンプで海水を高い位置に上げるのですから,これを基本に式を作り,数値を当てはめれば,すぐに必要な所要出力が算出されます。ただし,効率が75%ということに気を付けなければなりません。もう一つ,管内の損失があります。こちらの方は,水頭に換算しておりますので,簡単ですね。そう,海水を予定していた高さより余計に上げなければならないと考えれば良いのです。

答:38.1kW

問題2

さて,問題1との違いは?

送る海水の単位が違いますね。それだけのことです。密度を使用して質量を求めましょう。

答:23.9kW

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