水圧管の水撃作用

正解

正解：3．水車入口弁の閉鎖に要する時間が長いほど大きくなる。

解き方

1. 水撃作用は，水車の使用水量を急に変化させたとき（入口弁や案内羽根を急に閉じたとき）に，流れていた水の運動エネルギーが圧力に変わり，水圧管内の圧力が急上昇する現象である。水圧管を破裂させることもある。
2. 圧力の上昇は，水圧管が長いほど（止めるべき水の量が多いほど）大きく，弁の閉鎖時間が長いほど小さくなる。対策として，弁をゆっくり閉める，サージタンクを設けて圧力を逃がす，制圧機を設けるなどがある。よって3が不適当である。

選択肢ごとの解説

1. 1．適当。圧力が急上昇し，水圧管を破裂させることがある。
2. 2．適当。水圧管が長いほど流れを止めたときの圧力上昇が大きく，水撃作用は大きくなる。
3. 3．不適当。閉鎖時間が長いほど流速の変化が緩やかになり，水撃作用は小さくなる。
4. 4．適当。使用水量の急変（弁や案内羽根の急閉など）で発生する。