- ベストアンサー
コンピュータを利用した蒸気の流れの可視化について
蒸気をノズルから噴出しプロペラを回転させ発電するといった実験を行っている者なのですが、今現在は発電効率の向上のためよりよいプロペラの形状を考案しているのです。そのためにプロペラ周りの蒸気の流れを可視化しプロペラ形状の考案に役立てたいのです。 普通の可視化法を試してみましたがあまり上手くいかないので、この可視化をコンピュータを使用して行いたいのです。しかし普通のパソコンがあるだけで予算も少ししかありません。こんな条件でもできるコンピュータを利用した可視化法があるでしょうか？またどんなソフトが必要でしょうか？大まかな蒸気の流れが分かればいいのですが…。 教えてください。お願いします。
- bimo
- お礼率90% (29/32)
- その他（学問・教育）
- 回答数1
- ありがとう数1
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
安くはなってきているようですが、 ＞普通のパソコンがあるだけで予算も少ししかありません なんとなく、足りない感じがありありと・・・ とりあえず、流体シミュレーションソフト（プリ、ポスト、ソルバ）が必要かなと思います。 高価なシミュレーションソフトは、すでに調査済みと思いますので、ウラ技を・・・・ まず予算が潤沢にある風を装って、ソフト屋さんに連絡、あれこれと質問しながら、見積もりをとりつつ、機能限定の評価版を入手し、解析してしまう。 ・・・てのはいかがでせう。 場合によっては、ペラ一枚分だけぐらいなら、正規版でモデリングから、結果まとめまでやってくれるかもしれません。 ＃解析ソフト屋さ～ん、プロペラの解析の引き合いにご注意を・・
関連するQ&A
- 蒸気をまっすぐに噴出するノズルの形
蒸気をノズルから噴出しプロペラを回転させ発電するといった実験を行っているのですが、蒸気がノズルから出たときに拡散しているみたいであまり上手くプロペラが回転しないのです。実験上の制約があり、変更できるのはノズルの形だけです。よって蒸気をできるだけまっすぐ噴出するノズルがあれば使用したいのです。そのような形のノズルはあるでしょうか？あるとするならばどのような形のものがあるのでしょうか？教えてください。お願いします。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- 0.8MPaG蒸気で発電できますか？
こんにちは。 現在ＤＥ発電機の排熱で0.8MPaGの蒸気を作ってるんですが、設備更新によりその蒸気が余ることとなりました。 そこで、蒸気の利用案として、この蒸気でタービンを回して発電できないかと思ってるんですが、この程度の圧力で発電って出来ますか？量としては、kWで10000kWと、かなりの量です。 可能なら、もし発電した場合の発電効率もご教示ください！ （排ガスボイラ取り替えて圧力上げるのが普通なんでしょうか・・？）
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- 現在の風力発電は如何に増速機で回転数を上げられるか
現在の風力発電は如何に増速機で回転数を上げられるか効率性が競われていますが、どれも台風の時は停止しないといけない耐久性の方を向上させた方が良いのでは？ なんで1番風の強い台風の時にプロペラを停止させる必要があるのか。 そっちの方が非効率ですよね？ 人力でプロペラの羽をいちいち止めに行ってるわけですよね？ 増速機の性能を競う前に台風でもプロペラを停止させなくても良い風力発電が出来てからじゃないと風力発電の普及は辞めてた方が良いと思います。 台風の日でも風力発電を続けられる風力発電ってないんでしょうか？
- ベストアンサー
- 環境学・生態学
- 水蒸気タービン・コンバインドサイクルを超えろ
・フッ化水素蒸気タービン発電施設 ・フッ化水素蒸気コンバインドサイクル発電施設 フッ化水素は水より沸点が低く、常温で蒸気圧が１気圧となるので、 排気圧を１気圧以上にする事ができる。 通常、復水式の水蒸気タービンだと排気圧が０．０５気圧ほどになり水蒸気の体積が非常に大きくなるので、 車室をかなり大きくしなければならないが、フッ化水素タービンは排気圧を１気圧以上にする事ができるので、 車室の大きさをかなり小さくできる。 また、負圧（大気圧より低い部分）が無くなる為、ある程度、構造を簡単にできる。 さらにフッ化水素は多原子分子の水蒸気と違って二原子分子であり、比熱比が水蒸気より大きい。 水蒸気の比熱比＝約１．３３ フッ化水素の比熱比＝約１．４ これにより、熱効率の向上が期待できる。 フッ化水素蒸気タービン及びフッ化水素蒸気コンバインドサイクルを１日も早く実用化するべきである。
- 締切済み
- 化学
- ゴム動力ヘリコプターの上昇効率について
ゴム動力で飛ばすライトプレ－ンの主翼と垂直尾翼を取り除き、水平尾翼を大きくしたような形のヘリコプターがありますが、この水平尾翼の代わりに逆回転用のプロペラをつけて同一のゴムで回転させた場合、上昇効率は向上するでしょうか。
- ベストアンサー
- 科学
- タービンに歯車をつけて、発電効率を上げたいです。
こんばんは MTの車やマウンテンバイクなどのように、歯車の大きさを変えることで動力の歯車に繋がっている もう一つの歯車の回転数が変わりますよね？ 大きな歯車（２０個の歯）と小さな歯車（５個）の場合、大きな歯車を１回転させる間に小さな歯車は４回転します。 そこで考えたのですが、水力発電の水流や火力発電の蒸気をタービンに直接当てるのではなく、大きな歯車のついたプロペラに当てて、タービンに小さな歯車を取り付ければ 元々１回転だったものが上記の例で言えば４回転になると思います。 さらに言えば、大きな歯車（２０）の周りに４つ小さな歯車（５）をつけその全てに発電装置を取り付ければ、大きな歯車を１回転させたとき、１６回転分になると思います。 大きな歯車の歯をもっと多くすれば１回転する間に何百回転分にもなると思います。 大きな歯車のついたプロペラを１回転させるためには膨大な力が必要になってくると思いますが、 車のようなギアチェンジ機能をつけて、回転の力が付くまでは弱い力でも歯車が回るように作ればその問題も解決できるような気がします。 また、一度動き始めれば大きな力を使わなくても回転を維持することができるとも考えています。 このことを思いついた時はすごいことを発見したと思いましたが、こんな簡単なこと、既に使われているんじゃないかと思うようになりました。 もし、この方法が使われていない場合、なぜ採用されないのか、何がどうなれば利用できるのか（音エネルギーへの変換を無くすなどの無茶なこと）
- ベストアンサー
- 物理学
- 風力発電と風速計。
一概に言えないのかも知れません。当方もすべての風力発電機と、風速計の形状を知らずにお聞きします。あくまで一般的な形状とお考え頂きたいと思います。風力発電と言えば、主に風車の形状ですが、風速計は、尺と書くのか、酌なのか？よく神社などで、水を飲む際、使用するシャクというモノを、横に倒した形状の羽根が、複数円形に並べられ、それが回転する事により、風の速度を測るようですが、何故、同じ形状では無いのでしょうか？共に目的は同じはずで、効率よく風を受け、無駄な抵抗もなく回転させる事(風車の場合、回転部分のみ)が目的のはずですが、このまるっきり違う形状は何故なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 蒸気タービンの内部損失と外部損失
蒸気タービンの内部損失と外部損失について教えてください。以下まとめました。でもわからない事があります。出典はエネルギー管理士2014年熱利用設備の問14です。 ・内部損失とは、蒸気がタービンに入ってから出るまでの間の損失。 ・外部損失とは、それ以外の損失。 ・「内部損失」には、蒸気とタービン構造物との間の摩擦や、隙間からの蒸気漏れ、タービン壁面を通じて熱が外部に漏れることなどによる損失が含まれます。蒸気の損失 内部損失 蒸気の損失 翼プロファイル損失 翼の構造で蒸気が摩擦損失。ノズルや回転羽根自体の形状で生じる摩擦損失 湿り損失 蒸気がエネルギー失う。蒸気が湿り蒸気になると、水滴が動翼背面衝突する。 回転損失 風車が蒸気を撹拌する 速度損失＝排気損失 蒸気が最終段出口で運動エネルギー持ったまま流出する。 内部漏れ損失 仕切り弁とロータの隙間から蒸気漏れ。 仕切り弁は動翼先端とケーシングと静翼を保持しているもの。 ？ケーシングどこ？図で言うとどこ？仕切り弁もネットの断面見たところ確認できない、、？ ・「外部損失」には、タービンの軸と軸受けとの間の摩擦や、接続したポンプや発電機との接続のガタや摩擦、タービン内部で使われずに捨てられる蒸気エネルギーなどが含まれます。機械損失。 外部損失 機械損失 絞り損失 無負荷＝部分負荷時に蒸気加減弁を絞る事で生じる 外部漏れ損失 ロータがケーシングを貫通する部分から内部蒸気が漏れて起こる ロータがケーシングを貫通する？ケーシングって羽根全体を覆うものだから貫通なんかしないのでは？蒸気を囲うところでは？ 補機が動力損失 軸に直結するちょうそくきや潤滑油ポンプ駆動する事で起こる 回答には他の損失がありました。これらは？外部損失ですか？それとも内部損失でも外部損失でもない他の損失ですか？ 蒸気通路の圧力損失？ 放熱損失？ 軸受摩擦損失 外部損失だろ？
- ベストアンサー
- 機械保全
- 下記のような技術は可能でしょうか。
下記のような技術は可能でしょうか。 吉林省延吉奥天エネルギー研究所は2008年に発電機の効率向上を達成する新技術を開発した。この技術を利用すれば200Wの発電機で効率86%、3000Wの発電機で効率92%を達成でき、同じ仕事率の標準的な発電機の効率に比べてそれらの効率は平均16%向上する。 発電機業界において、効率向上はきわめて重要な課題であり、発電機の効率が向上すれば、大量のエネルギーが節約できるようになる。 たとえば、60万kwの火力発電所は1日24時間で石炭4,800ｔを消費する。これを1年間に換算すれば石炭消費量は1,752,000ｔとなり、全国にある数多くの発電所について見れば石炭消費量はさらに多くなる。一台60万kwの発電機についてその効率が2%向上すれば、1年間に石炭23,000ｔを節約できる計算になる。これは驚くべき数字である。23,000ｔの石炭を節約できるということは、すなわち23,000ｔの石炭による大気汚染が減ることになり、石炭排出量も減る。これは人間にとっても、環境にとっても、また世界経済にとっても役立つすばらしいことであり、地球環境を守る上で重要な意義をもつ。 今や世界各国が省エネのために、発電機の効率向上に知恵を絞って各種の方法を講じている。「発電機の発電効率」だけをとってみても、仕事率が一定の発電機の効率はすでに「極限」の水準に維持されている。したがって、新たな技術、新たな材料、新たな工程仕様によるサポートが得られなければ、発電機の効率がこれ以上大幅に向上することはない。現在、高価なケイ素鋼片を用いて念入りに設計することにより、確かにある程度効率を向上させた研究者もいるが、それに伴ってコストも上昇する。そこで今の科学界では、発電機の効率向上のために、通常は鉄と銅の消費を抑え、ケイ素鋼片の導磁率と磁場の利用率の向上をはかることに重点が置かれている。こうした方法は前世紀から今日に至るまで踏襲されてきた。 （P4/12） これに対して奥天エネルギー研究所が開発した新技術では、基本的に従来の方法は用いず、発電機の効率を高めるために全く新しい技術を生み出したのである。効率は大幅に向上するが、ケイ素鋼片や銅線等にはいずれも普通の材料を用い、しかもケイ素鋼片や銅線の材質の良し悪しが効率の向上にあまり影響しないようにした。これによって効率の向上に伴いコストも増大するという問題が解決し、低コストによる高効率という理想的な水準が実現したのである。このほかにも、新型発電機にはさらに次のような多くの利点がある。 1.構造が簡単。 2.原材料が節約できる。 3.発電機の散熱効率が2倍近くに向上した。4 .磁性材料に対する温度の影響が小さい。 5.高速回転下では通常の発電機より性能がよい。 6.組み立てやすい。 発電機科学の分野において、大きな突破口が開かれることになった。しかも発電機の効率の極限が更新されたのである。この技術が普及すれば、電動機業界に大きな変革がもたらされるだろう。 当研究所ではすでに発電機のサンプルを数台製作したが、それらはいずれも理想的な効果を達成している。正確な効率のデータを得るため、国の認可を受けた中国最大の検査機関である上海電気設備検査所へサンプルを持参し精密な試験を依頼した結果、発電機の効率を向上させる技術が認証されたとの試験報告書が得られた。 奥天エネルギー研究所は多年にわたり困難な探索と研究を行い、大量の資金を投じ、多くの回り道をし、無数の挫折と失敗を経て、ようやくこの新たな成果を獲得した。そして発電機業界の中で最初にこの全く新しい効率向上のための技術的理論を提出することになったのである。この新技術が一旦普及すれば、省エネと排出削減において驚くべき効果が得られ、電力ユーザーの電力費用が節減されることになろう。
- 締切済み
- 物理学
- 風力発電について
小学4年の息子が、夏休みの自由研究で「発電」についてやってみたいということで、色々と調べていくうちに、 http://www.plusone-edcom.jp/openschool/kaze.html 上記のページの風力発電装置を作ってみることにしました。 かなりきっちり作成し、発電実験をしてみたのですが、うまくいきませんでした。 扇風機の風（最強）をあててプロペラを回しても、豆電球とつなぐと、いきなり回転数が落ちて、豆電球はつきません。（つなぐ前は、プロペラが円に見えるくらいに勢い良く回っていました） もちろん、上記ＨＰのとおりの「もうひとつのプロペラを回す」というのもやってみましたが、全く回りません。 ソーラーモーターを購入した模型屋さんで相談してみたら、風力発電で豆電球をつけようと思ったら、相当な風力（たとえば自動車につけて走るとか？）が必要と言われてしまったため、そろそろまとめに入る時期なので、結局手回し発電機をつくることにしました。（こちらはギア等を使用したので、かなり強い発電・・・といっても、プロペラと豆電球を同時につける程度ですが・・・に成功しています） 息子は模型屋さんのお兄さんの説明に納得しているようなのですが、わたしはちょっと疑問に思っています・・・（疑っているという意味ではなくて） 何か間違っていたか、他に方法があったのではないか？と。 自由研究自体は、風力発電装置の作成に失敗したということで進めているので、急いでいるわけではないのですが、どなたか良いアイディア、または私でも納得できるようなお話を聞かせてもらえればありがたいです。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 小学校
お礼
ご回答ありがとうございます。ソフトは安くなってきているとはいえ、まだまだ高いものですね。