1級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 電気工学等 (電気設備・関連分野・設計図書) 練習問題 第19問: 揚水量1.2 m³/min、全揚程30 m、ポンプ効率0.6のポンプの軸動力の値として、最も近いものはどれか。ただし、水の密度は1,000 kg/m³、重力加速

「9.8 kW」が最も近い値です。ポンプが水に与える動力（水動力）は、Pw ＝ ρgQH（ρ：水の密度、g：重力加速度、Q：揚水量［m³/s］、H：全揚程）で表され、ポンプの軸に加える動力（軸動力）は、水動力をポンプ効率ηで割った P ＝ ρgQH ÷ η です。

揚水量を毎秒に直すと Q ＝ 1.2 ÷ 60 ＝ 0.02 m³/s です。代入すると、Pw ＝ 1,000 × 9.8 × 0.02 × 30 ＝ 5,880 W、P ＝ 5,880 ÷ 0.6 ＝ 9,800 W ≒ 9.8 kW となります。

「5.9 kW」は水動力のままで、ポンプ効率で割っていない値です。「3.5 kW」は効率で割らずに掛けた値（5,880 × 0.6 ＝ 3,528 W）で、損失があるのに軸動力が水動力より小さくなる誤りです。

「1.0 kW」は重力加速度 g を掛け忘れた値（1,000 × 0.02 × 30 ÷ 0.6 ＝ 1,000 W）で、質量流量［kg/s］と揚程の積を動力［W］と取り違えています。もし揚水量を毎分のまま代入すると 588 kW となり、桁が大きく外れます。

軸動力は必ず水動力より大きくなる（効率で割る）こと、流量は秒単位に直すこと、g を掛けて重さに直すことの三つを確かめましょう。