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令和6年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問11を解説|ファンの消費電力

令和6年度 大気関係技術特論 問11は、ファンやブロワーの消費電力を、集じん装置の圧力損失と処理ガス流量から求める式に関する問題です。示された式のうち、正しいものを選びます。

この問題のポイント

送風動力は「流量×圧力損失」で決まり、指数や係数を丸暗記するのではなく単位から組み立てれば迷いません。流量Qは1時間あたり(m³/h)、圧力損失ΔpはkPa(=kN/m²)で与えられ、これらの積が仕事率、つまり電力(kW)になります。分かれ目は、Qやδpに余計な2乗が付いていないか、そして時間を秒に直す係数が正しいかの2点です。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(1)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)流量Qと圧力損失Δpの積に、時間を秒へ直す係数2.78×10⁻⁴を掛けた形で、単位がkWに合います。
(2)×(誤り)Qが2乗になっており、単位が電力に合いません。
(3)×(誤り)Δpが2乗になっており、単位が電力に合いません。
(4)×(誤り)係数2.73×10⁻⁶は桁が違い、正しい換算にはなりません。
(5)×(誤り)係数が桁違いなうえΔpも2乗で、単位も値も合いません。

ここが分かれ目

消費電力は「流量×圧力損失」で決まります。Qはm³/hなので秒あたりに直すと÷3600、ΔpはkPa=kN/m²です。両者を掛けると kN・m/s = kW となり、係数は1/3600 ≒ 2.78×10⁻⁴です。したがって P = 2.78×10⁻⁴ Q Δp が正しい式です。Qやδpが2乗になった式は単位が電力にそろわず、係数2.73×10⁻⁶は桁が違うため、いずれも誤りとわかります。指数と係数を単位から確かめるのが確実です。

覚え方

  • 送風動力=流量×圧力損失。どちらも1乗。
  • m³/hを秒へ直す係数=2.78×10⁻⁴(=1/3600)。
  • 指数や係数に迷ったら単位(kW)に合うかで判定。

理解度チェック

Q.

消費電力の式で、流量Qと圧力損失Δpの指数はそれぞれいくつ?

どちらも1乗です。積が仕事率(電力)になります。

Q.

係数2.78×10⁻⁴はどこから来る数値?

Qのm³/hを秒あたりに直す1/3600から来ています。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF