給水装置工事主任技術者 過去問
令和4年度(2022年)
問35 (給水装置計画論 問6)

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問題

給水装置工事主任技術者試験 令和4年度(2022年) 問35(給水装置計画論 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

図-1に示す給水装置における直結加圧形ポンプユニットの吐水圧(圧力水頭)として、次のうち、最も近い値はどれか。
ただし、給水管の摩擦損失水頭と逆止弁による損失水頭は考慮するが、管の曲がりによる損失水頭は考慮しないものとし、給水管の流量と動水勾配の関係は、図-2を用いるものとする。また、計算に用いる数値条件は次の通りとする。

① 給水栓の使用水量  120L/min
② 給水管及び給水用具の口径  40mm
③ 給水栓を使用するために必要な圧力  5m
④ 逆止弁の損失水頭  10m
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この過去問の解説 (2件)

01

一般に、図ー1を見る機会が多いと思いますが、表ー2図も見えてくるようになります。ザっと見えれば、いいと思います。

 

給水栓の使用水量  120L/minこの数値が、基準になります。

流量 Q: 120L/min = 0.12m³/min = 0.002m³/s表ー2図より

給水管及び給水用具の口径  40mm

図-2から、管径40mmで流量120L/minの場合の動水勾配(摩擦損失水頭)を読み取ります。

管径も40mmで決まりです。 

給水栓を使用するために必要な圧力  5m

ここの圧も決まりです、簡単ですが、表ー1図を見て、全体のイメージをしてください。 

逆止弁の損失水頭  10m

結論

5m + 10m + 17m = 32m

ポンプの吐水圧(圧力水頭)は32mとなります。

水頭圧は、簡単に言うと、高さからの落差を思ってください。

ポンプの吐水圧(圧力水頭)は32mとなります。

給水管および給水用具の口径: 40mm

図面を見て全体の配管が頭に入れば、いいと思います。

選択肢2. 32m

正解です。

まとめ

給水管の長さの記載がないため、標準的な長さとして100mを用います。したがって、給水管の摩擦損失水頭は17mとなります。100m伸ばすと17m落差を付ける事です。数値が決まっていますから、あとは足したり引いたり、管径と距離を見られれば良しとしていいと思います。

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02

以下に解説します。

 

求めるもの: ポンプユニットの吐水圧(圧力水頭)

考慮する損失水頭:

給水管の摩擦損失水頭

逆止弁による損失水頭(10m)

無視する損失水頭:

管の曲がりによる損失水頭

 

与えられた数値条件:

給水栓の使用水量: 120L/min

給水管および給水用具の口径: 40mm

給水栓を使用するために必要な圧力: 5m

逆止弁の損失水頭: 10m

 

2. 吐水圧(圧力水頭)の計算式

ポンプの吐水圧は、以下の合計となります。

ポンプ吐水圧(m) = 給水栓で必要な圧力(m) + 逆止弁の損失水頭(m) + 給水管の摩擦損失水頭(m)

 

3. 給水管の摩擦損失水頭の計算

 

(1) 流量の確認

流量 Q: 120L/min = 0.12m³/min = 0.002m³/s

 

(2) 動水勾配の確認

管径: 40mm

図-2から、管径40mmで流量120L/minの場合の動水勾配(摩擦損失水頭)を読み取ります。

図-2の読み取り結果:

動水勾配:17m/100m

 

(3) 給水管の長さの考慮

問題文に給水管の長さの記載がないため、標準的な長さとして100mを用います。

したがって、給水管の摩擦損失水頭は17mとなります。

 

4. 吐水圧の算出

各項目を合計します。

給水栓で必要な圧力: 5m

逆止弁の損失水頭: 10m

給水管の摩擦損失水頭: 17m

合計:

5m + 10m + 17m = 32m

5. 結論

ポンプの吐水圧(圧力水頭)は32mとなります。

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