遠心ポンプの特性についての質問です。

遠心ポンプの特性についての質問です。
　遠心ポンプに順方向に落差をつけて水を流し込んだときの水車としての発生エネルギー効率は、どのくらいになるでしょうか。又揚水発電などでは、逆方向から流し込んでいますが、順方向と逆方向で効率はどう違うのでしょうか。ポンプは、汎用の遠心ポンプを想定しています。

No.1 回答者： masa2211 回答日時： 2010/08/01 11:15

もっとも普通の遠心ポンプは渦巻きポンプのことで、左側の図。

http://www.ucatv.ne.jp/~tamapon/pump_keisiki.html
この図では、羽根車の羽は曲線ですが、直線のものもあり、
直線の場合、水車としてのエネルギー効率は、順方向でも逆方向でも明らかにゼロ。
曲がっていても、エネルギー効率は微小。（案内羽根が無いため、水車として有効に働かない。）

揚水発電の場合。
ポンプとしてとらえると、タービンポンプ（上記の図の右側。）で
水車としてとらえるとフランシス水車
　　羽根はこんな格好。
　　http://image.astamuse.com/image/JP/0004/013/356/ …
と考えると、構造的にはほとんど同じなので、兼用は可能ですが、
ポンプと水車で水の向きが逆となります。
ポンプと水車の水の向きをそろえた場合、そういう水車は設計できません。

単に水車として使う場合だけとしても、
水車の効率低下覚悟で使える範囲は、設計水圧の60％～130％くらいまで。
その範囲を超えると、羽根にキャビテーション（空気の泡）が発生し、羽根の寿命が短くなります。
順方向でポンプとして使う場合とは、水圧が-100％だから、無理。
逆方向なら、水圧は100％のままだから、設計可能です。