水冷方式と空冷方式

質問

特に船舶用の大型エンジンの清水冷却について、水冷と空冷のメリット・デメリットを教えて下さい。この様なケースであれば水冷（空冷）を採用する等ありましたら教えて下さい。

回答No.2

fullahead

水と空気の冷媒としての性質を考えるとなぜ清水または海水冷却が優れているか判ります。

単純に比熱で考えても単位重量１kgの物体の温度を１℃だけ上げまたは下げるに要する熱量ですから、水と空気を比較すると0℃の時水は1.008kcal/kg℃空気の場合は0.24kcal/kg℃です。

つまり水1kgでは1.008kcalの熱を取ることが出来るのに空気では0.24kcalしか熱を取れません、ということは空冷の場合比重が違いますから同じ熱量を取り去るのに大量の空気が必要になります。

海上では空気中に含まれる塩分も考慮に入れ空気を取り入れる場合の腐食も考える必要があります。
空気を大量に取り入れるには大きな送風機も必要になります、これも水と比較すると比重の差から同じ量の空気を取り入れるにはポンプよりさらに大きな送風機が必要になります。　　空気を圧縮すれば容積は小さくなるが熱を発生します、その熱を空気で冷やしますか、それともラジエーターなどで水で冷やしますか。

要するに熱力学的な空気と水の差を考えて水冷が主に使われているのでしょう。

大型の舶用機関では水冷しか考えられませんが、小型の救命艇用の機関には空冷のものも見受けられます。