管工事施工管理技士 独学ガイド

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遠心ポンプの軸動力は水量が増えると減るのか?ポンプの特性の読み分け

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ポンプの特性は言葉だけだと掴めません。

出題がどこを聞いているのか知りたいです。

この記事の要点

令和3年度の公表正答は(1)で、水量の増大に伴い軸動力は減少すると書いた肢が誤りです。

吐出し量は、羽根車の直径の変化の2乗に比例して変化すると出題されました。

渦巻ケーシングは速度エネルギーを圧力エネルギーに変換すると出題されています。

1級の問題Aでは【No.39】が機器の特性の枠になる年があります。

令和3年度の4肢を並べます。

遠心ポンプの特性の出題を並べた図。左は令和3年度の1級管工事施工管理技術検定 第一次検定 問題A No.39の4肢で、肢1は締切り動力が低く水量の増大に伴い軸動力は減少する特性があるという誤りの肢で公表正答は1、肢2は吐出し量が羽根車の直径が変わった場合に出口幅が一定であれば直径の変化の2乗に比例して変化するとする正しい肢、肢3は渦巻ケーシングがスロート部から吐出し口にかけて流速を減速し速度エネルギーを圧力エネルギーに変換しているとする正しい肢、肢4は外力が働かないのに吐出し量と圧力が周期的に変動する現象をサージングというとする正しい肢。右は正しい肢が書いていることの整理で、吐出し量と羽根車の直径の関係、渦巻ケーシングの働き、サージングの定義。下は4肢の並び方で、正しい肢は数値の関係・部品の働き・現象の名前の3つでいずれも定義や仕組みを述べており、誤りとされたのは軸動力が水量とともにどう動くかの1つだけであること。
左が令和3年度の4肢、右が正しい肢の整理。下が4肢の並び方。

軸動力は水量が増えるとどうなると出題されたのか

減少すると書いた肢が、誤りとして出題されました。

令和3年度 1級 第一次検定 問題A【No.39】(1)(誤りの肢)

締切り動力が低く、水量の増大に伴い軸動力は減少する特性がある。

令和3年度の公表正答は(1)です。軸動力は減少すると書いた肢が誤りと確定します。

肢には2つのことが書かれています。締切り動力が低いことと、水量の増大に伴う軸動力の向きです。

吐出し量は羽根車の直径とどう関係するのか

直径の変化の2乗に比例します。

令和3年度 問題A【No.39】(2)(正しい肢)

吐出し量は、ポンプの羽根車の直径が変わった場合、羽根車の出口幅が一定であれば、直径の変化の2乗に比例して変化する。

条件が付いています。羽根車の出口幅が一定であればという前置きです。

この条件を外すと関係が変わります。出題は出口幅が一定の場合に限って書いています。

渦巻ケーシングは何をしているのか

速度エネルギーを圧力エネルギーに変換しています。

令和3年度 問題A【No.39】(3)(正しい肢)

渦巻ポンプの渦巻ケーシングは、スロート部から吐出し口にかけて流速を緩やかに減速して速度エネルギーを圧力エネルギーに変換している。

場所も書かれています。スロート部から吐出し口にかけてです。

やっているのは減速です。流速を緩やかに減速してという書き方になっています。

肢が扱うもの 出題での記述 扱い
軸動力 水量の増大に伴い減少する 誤り(公表正答)
吐出し量 直径の変化の2乗に比例 正しい肢
渦巻ケーシング 速度エネルギーを圧力エネルギーに変換 正しい肢
サージング 吐出し量と圧力が周期的に変動 正しい肢

まちがえやすいポイント

正しい肢は3つとも定義や仕組みを述べる形です。

数値の関係、部品の働き、現象の名前が並んでいます。誤りとされた肢だけが、量が増えたときに別の量がどう動くかを書いています。

肢の型で見分けがつきます。向きを書いた肢が論点になっています。

サージングはどう定義されたのか

外力が働かないのに周期的に変動する現象です。

令和3年度 問題A【No.39】(4)(正しい肢)

ポンプや送水系に外力が働かないのに、吐出し量と圧力が周期的に変動する現象をサージングという。

条件が2つ入っています。外力が働かないことと、周期的に変動することです。

変動するのは2つの量です。吐出し量と圧力が挙がっています。

ポンプの分類や附属品、サージングの防止はポンプの種類と附属品、揚水用ポンプは揚水用ポンプと給水ユニットで扱っています。

理解度チェック

Q.

「締切り動力が低く、水量の増大に伴い軸動力は減少する」は正しいか。

誤りです。令和3年度の公表正答はこの肢でした。

Q.

吐出し量は、羽根車の直径の変化の何乗に比例すると出題されたか。

2乗です。羽根車の出口幅が一定であればという条件が付いています。

Q.

渦巻ケーシングは、何を何に変換していると出題されたか。

速度エネルギーを圧力エネルギーに変換しています。

Q.

サージングとは、どんな現象と出題されたか。

ポンプや送水系に外力が働かないのに、吐出し量と圧力が周期的に変動する現象です。

Q.

渦巻ケーシングで流速が変わるのは、どこからどこまでか。

スロート部から吐出し口にかけてです。

まとめ

  • 水量の増大に伴い軸動力は減少すると書いた肢が誤り。
  • 令和3年度の公表正答は(1)
  • 吐出し量は直径の変化の2乗に比例(出口幅が一定の場合)。
  • 渦巻ケーシングは速度エネルギーを圧力エネルギーに変換
  • 変換が起きるのはスロート部から吐出し口にかけて。
  • サージングは外力が働かないのに周期的に変動する現象。
  • 変動するのは吐出し量と圧力の2つ。

出題の言い回しは年度によって変わります。個別の判断は最新の試験問題と公表正答を確認してください。

あわせて読む

この科目の過去問はどこにあるか

級ごとに分けています。1級 機器・材料2級 機器・材料を見てください。

参考資料

  • 1級管工事施工管理技術検定 第一次検定 問題A【No.39】(令和3年度)及び同年度の公表正答肢(一般財団法人全国建設研修センター。試験問題/正答肢のページ)。公表正答は(1)です。
  • ※ 誤りとされた(1)について、水量の増大に伴う軸動力の正しい向きを示す記述は、同じ問題文にありません。公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版(修補版)にも、遠心ポンプの軸動力と水量の関係を定めた規定はありません。誤りとされた事実だけを記載しています。
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管工事施工管理技士の用語・過去問を、法令や公的な基準など一次資料にあたって整理しています。

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管工事施工管理技士の用語・条文・数値を、公表された過去問と一次資料にあたって整理しています。

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