回転速度600 min⁻¹のとき、風量180 m³/min、全静圧400 Pa、軸動力1.8 kWで運転されている多翼送風機がある。送風系統の抵抗曲線は変化しないものとして、風量を216 m³/minまで増加させるように回転速度を変更したとき、変更後の回転速度と軸動力の組合せとして適当なものはどれか。ただし、空気密度の変化は無視する。
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解答正解 3
相似則より風量は回転速度に比例するので、回転速度は600×(216÷180)=720 min⁻¹。軸動力は回転速度の3乗に比例するので、1.8×1.2³=1.8×1.728≒3.11 kW となる。風量比1.2を軸動力にそのまま掛けたり(1乗)、静圧と同じ2乗を適用したりする誤りが典型である。風量1乗・圧力2乗・動力3乗の対応を固定して覚えること。
選択肢ごとの判定
1回転速度は正しいが、軸動力に風量比1.2をそのまま掛けている。軸動力は1乗ではなく3乗に比例する。
2回転速度は正しいが、軸動力に2乗(1.44倍)を適用している。2乗に比例するのは全静圧(400→576 Pa)である。
3正しい。回転速度は600×1.2=720 min⁻¹、軸動力は1.8×1.2³≒3.11 kW となる。
4軸動力の値は正しいが、回転速度を風量の増加分36 m³/minに対応させて600+60としており、比例計算になっていない。