【自然冷媒 「水」 のエアコンを創る】

地球温暖化防止、消費電力も半分以下になる、水を使ったエアコンを開発しています。

全体表示

[ リスト ]

この記事は5回シリーズですので【気体分子運動】のリストの中の本記事を含め    【ベンチュリー効果1、2、3、4、5】を番号順にお読み下さる様お願いします。          (一覧に無い場合は右上の[次のページ] でページを切り替えてみてください。)
2008/8/26初版、2008/12/30修正04


 今回は、「ベンチュリー効果」において配管が細くなり流速が速くなると
 「ゲージの圧力はどう表示されるか?」について迫りたいと思います。
今回も、流れの速くなる配管中央部について記述しますが、圧力の取り出し口を流れ方向に対して角度を変えてみると、図1の様な圧力の違いになります。
(図の黄色の円筒の高さでの圧力表示は、「水頭」ならこれでいいのですが気体としては少し矛盾があります。「高さが圧力の強さを表す」と単純に見てください。m<(_ _)>m)
              図1
イメージ 1

図の中央の三つのゲージの高さは、流れに対して圧力の取り出し配管の角度によって   まったく違う表示になることが判ります。
     この位置での「特徴的」な気体分子の進行方向ベクトルを分解してみると、
              図2
イメージ 2

     図2の様になり、XZ面の速度成分は黄矢線になることが分かります。


              図3
イメージ 3
この黄矢線の速度ベクトルの配管の取り出し面に直交する速度は黄色の太い矢線になります。図でも分かるように、右のゲージ方向にはこの 速度成分が「無い」ことが分かります。
この分子の例では、右のゲージ圧取り出し配管の中には分子が進めないことになりますが、  多数の分子の中にはこの方向に進む分子もあるので、取出し配管内の分子の数は0になることはありませんが、飛び込んだ分子は三方が壁なので必然的に赤矢線方向の進行方向になります。

              図4
イメージ 4
 この部分の分子の動きを拡大してみると
 
 
 
これじゃ何やらさっぱり分からないので、(笑)


              図5
イメージ 5
もう少し拡大してみると・・・・
これじゃ、早過ぎてわからないので、(^_^;)


              図6
イメージ 6
コマ送りで見てみると、一旦外に飛び出た分子は、図の緑色球の様に右方向から来た赤色球分子と衝突して流れに沿って移動してしまい元に戻ることはありません。                状態としては分子の出入りが激しくなり不安定なゲージ圧力表示になります。
もし、この配管が圧力の取り出し管ではなく外部に開放されていると、外気を吸い込むことになります。 つまりこの部分は「負圧」になるのです。

 実はこの「ベンチュリー効果」の「分子を吸い出す」作用は工業的には、自動車のキャブレターでガソリンと空気の混合気を作ったり、「エジェクター方式」と呼ばれる通路内を高速で 流体を流すことによって「真空圧」発生の機構などに応用されたり、「静圧の差」を測定する ことによって「流量測定」(オリフィス加工)などに利用されています。

「新ターボインペラ」ではこの「ベンチュリー効果」においての気体分子が「整流して加速する」と言う事に基本的な意味があり水蒸気を「動圧加速する」場合に必要不可欠な概念であると思うのと、分子の動きを知るのに多くの要素を含んでいると思うので、あえて長々と解説してみました。






                  おまけ
              図7
イメージ 7






  あらら。。。。。(笑)




   。。。。。ついでに。。。。(^_^;)
よくレースカー関係で「ベンチュリー効果で車体下部を負圧にしてダウンフォースを稼ぐ」と  説明する例がありますが、厳密に言うとこの図の右側のゲージ部分のように「負圧」になる「エジェクター効果」を利用していることになります。                       つまり、車体「外部」の高速な空気の流れによって車体「下部」の空気を吸い出す      「エジェクター効果」によってダウンフォースを発生させます。





この記事はブラウザをIE(インターネットイクスプローラー)で観ると、極端に「イメージ」が違うので  【Firefox3(ファイヤーフォックス3)】でご覧下さい。
  分子運動をCGで表現する基本概念は                             【「分子運動CG図」に関してのお願い。】を、ご覧下さい。
この自然冷媒である「水冷媒」を使った「水エアコン」、または新開発の「ターボインペラ」に   関しての、お問い合せ、ご意見、共同開発、技術提携などがありましたら           info@pid.co.jp またはchallengeyu@yahoo.co.jp までお願いします。
イメージ 8

この記事は以前に投稿した【 気体分子運動 】書庫の中の記事を、順次内容を修正、 加筆して「仕上げ」ながら再投稿しています。前回分のこの記事には暖かい励ましやご意見のコメントを頂きありがとうございました。 今後とも宜しくお願いします。m<(_ _)>m


にほんブログ村へ(この文字をクリック)
↑毎回クリックしてもらえると、ブログ運営の励みになるので宜しくお願いします。m<(_ _)>m

この記事に

閉じる コメント(2)

顔アイコン

おはようございます。
辛うじて目覚めました

Wナイス

2019/1/15(火) 午前 5:59 Jhon-J 返信する

Jhon-Jさん、こんにちは。Wポチ凹ありがとうございます。

こんな寒い日に出かけるのは最悪、、、、、、、、(-_-;)

2019/1/15(火) 午前 11:49 ゆーさん 返信する

コメント投稿

顔アイコン

顔アイコン・表示画像の選択

名前パスワードブログ
絵文字
×
  • オリジナル
  • SoftBank1
  • SoftBank2
  • SoftBank3
  • SoftBank4
  • docomo1
  • docomo2
  • au1
  • au2
  • au3
  • au4
投稿

.


プライバシー -  利用規約 -  メディアステートメント -  ガイドライン -  順守事項 -  ご意見・ご要望 -  ヘルプ・お問い合わせ

Copyright (C) 2019 Yahoo Japan Corporation. All Rights Reserved.

みんなの更新記事