• 締切済み

ターボチャージャ過給の原理

遠心式ターボチャージャにおいて、コンプレッサより吸引された空気が圧縮される原理について教えて頂けないでしょうか。 高速回転するインペラによって、空気に速度エネルギーが与えられた後、どのように圧力エネルギーに変換されるのでしょうか。 ベルヌーイの定理にて説明できるかと思っていたのですが、本定理は非圧縮・非粘性の流体に対してのみ適用できるとのこと。 うまく説明がつかず、困っています。 どなたかご教授頂けないでしょうか。

  • kobo4
  • お礼率28% (2/7)

みんなの回答

  • Kon1701
  • ベストアンサー率24% (1445/5856)
回答No.1

"遠心式"ですよね? 名前の通り、遠心力によって圧縮されます。

kobo4
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 遠心力が働くとなぜ圧力が高まるのでしょうか。 そこのところの原理がよく分かっておりません。 私は、遠心力は速度エネルギー増大させる役割を担っており、 コンプレッサハウジングのスクロール部 (徐々に断面積が増加している)にて、 何らかの原理により速度エネルギーが圧力エネルギーに変換されるものだと 思っているのですが。 引き続き、ご教授宜しくお願い致します。

関連するQ&A

  • ベルヌーイの定理の間違った説明

    ベルヌーイの定理は粘性の無い理想流体における速度と圧力についてのエネルギー保存則だと理解しているつもりですが、身の回りの物理現象でベルヌーイの定理を用いて説明されているものの中に、「これは本当にベルヌーイの定理だけで説明できるのか・・?」と思う様なものがあり、疑問に感じています。 例えばこちらのリンク先の3つの例なのですが・・ http://www.gijyutu.com/kyouzai/kikai/beru1.htm 1つ目の風船の例の解説に「風船の間の空気の流れが周りよりも速くなるため」とありますが、これは周囲の空気との流速の差による現象ではなく、風船の曲面に沿って粘性流体が流れることにより起こる様に感じます・・。 2つめの名詞の例はベルヌーイの定理の説明で合っている様な気もします。(なにか違うような気もします・・) 3つめのスプーンの例はベルヌーイの定理ではなく、水の粘性と表面張力による現象ではないかと感じるのですが、そもそもこの様な水の周囲の空気の流れや、その他よく例に出される電車の周囲の空気の流れ等にベルヌーイの定理を当てはめることは出来るものなのでしょうか・・? 非常に曖昧な疑問で恐縮ですが、いくら考えてもよくわかりません・・。どうぞよろしくお願いします。

  • ベルヌーイの定理の圧力エネルギー

    ベルヌーイの定理は、非圧縮流体で損失が無いとき、流線に沿って、体積当たりの運動エネルギー、位置エネルギーと圧力エネルギーの和が一定、と理解しています。 便利で普段から良く利用しており、計算も問題なくこなせるので不便は無いのですが、この中の「圧力エネルギー」の物理的な意味のイメージがもうひとつ掴めません。 「非圧縮」流体ですから機械的エネルギーとして取り出せるわけではないと思うのですが、タンクの底の水は確かにその圧力分のエネルギーを持っているような感じもします。 ベルヌーイの定理の圧力エネルギーはどのようなものだとイメージすれば良いのでしょうか?

  • 流体力学の質問です

    急拡大管の損失の問題です. http://homepage3.nifty.com/skomo/f28/hp28_55.htm このURLの説明を使うと, 非粘性非圧縮性流体に対して成り立つベルヌーイの定理を用い, 粘性の影響を考慮した圧力損失をΔpとおき,これが,速度差の2乗に比例するという結論を得ます. しかし,もし,流体が非粘性非圧縮性流体なら,圧力損失はゼロです. とすると,速度差もゼロにならなければなりません. これは矛盾です. この解決のためには,おそらく運動量保存を考えて式をたてるところかなと思うのですが, いまいち,理解できません. ご教授お願いします.

  • 「流速が上がると圧力が下がる」理由をイメージで説明してください

    「流速が上がると圧力が下がる」理由をイメージで説明してください ベルヌーイの定理についてです。 ベルヌーイの定理とは、簡単に言うと 「非圧縮性流体の流れる管の径が小さくなると、流速が上がり、圧力が下がる」 ということだと解釈しています。(定理の一側面でしかないとは思いますが) 「流速が上がり」という部分はイメージによく合います ホースの口を絞ったら水の勢いが強くなるのと同じですよね。 しかし「圧力が下がる」の部分がイメージできません。 水の勢いが強くなったら、圧力も大きくなっている気がします。 それは「動圧」と呼ばれているそうですが、ではなぜ「静圧」は 小さくなるのか分かりません。 (「全圧が一定だから」では理由にはなっても、イメージはできません) 流速が上がる⇒しかし流量(一定時間ごとに通過する水分子の数)は一定である ⇒水分子同士の間隔が広がって圧力が下がる、というイメージも考えましたが それだと密度も下がってしまいそうで、非圧縮性流体という前提に合いません。 エネルギー保存則があるから、とか、数式でそうなっているから、ではなく 流速が上がるとなぜ圧力が下がるのか、イメージで理解できる説明をお願い致します。

  • 第二法則からベルヌーイの定理を導く

    F=maを流体に適用することでベルヌーイの定理が導けると聞いたんで自分でやってみたんですが……運動エネルギーを速度ゲージ、位置エネルギーを位置ゲージに当てはめるとしたら圧力ゲージはどこから持ってくればいいんでしょうか。 また、『運動エネルギー(J)を距離で割って力の値(N)とする』というのは『単位を揃えるとそうなるから』という理屈でいいのでしょうか。なんとも始めにベルヌーイの定理あり、な後付けな理由で、証明に使うのは正しいと言えないような気がするんですが……。

  • 遠心ポンプの原理について

    ある文献に次のような記載がありました。 原理は「減速流の効果のみならず、強制回転運動に基づいている。即ち、密閉容器の 強制回転運動の等圧線は、開放容器の強制回転運動のそれと同様になるので、 回転軸付近の圧力は小さく、回転軸からの距離の2乗に比例して増大する。」と記載がありました。 そこで、後半部分の記述について伺いますが、圧力は回転軸からの距離の2乗に比例して増大するのは、どのような理由からでしょうか?   (圧力)∝(回転軸からの距離)の2乗 となる式を紹介下さい。 ※ 回転軸付近の圧力が小さい理由は、次のように認識しています。   動力伝達軸である回転軸付近に接している流体の流速が、容器(ケーシング)の中では  最大となり、回転軸から離れれば離れる程、流速が低下していく。   よって、(流体の流速)は容器の中心部に位置する回転軸付近が最大なので、  「ベルヌーイの定理」より  (流体の運動エネルギーが最大)⇒(流体の圧力エネルギ-が最小)となるストーリ。 以上  宜しく願います。

  • 分岐配管の流速(化学工学)

    25A管に流れる流体が途中で 管径の大きい配管とそれより小さい配管(仮に10mmと5mmとします) に分岐し大気解放される場合について(水平管) 分岐したそれぞれの配管から出てくる流体の速度は 同じになりますか。 (1)分岐したそれぞれの配管の圧力エネルギーは同じになるため、 (2)ベルヌーイの定理より各配管を流れる流体の運動エネルギーは同じになる (3)よって各配管に流れる流体の流速は同じになる この考え方はあっていますか。 化学工学のことをあまり詳しくないので自信がなく投稿させてもらいました。 この話を上司にすると(同じく化学工学を詳しくない方) 「極端な話小さい方の配管が極細だった場合、流体はながれてこないのでは ないか。流速が同じになるとすると管径の小さい配管の圧力はもの凄い圧力になる」 上司は、 「管径の小さい配管から流れてくる流体の流速は大きい配管より小さくなる」 という考えです。 上司の話も納得できるのですが、どうも感覚的に納得できなくて… 科学的に説明した場合どちらが正しいのでしょうか。 またこれらは条件によって解が異なるのでしょうか (乱流or層流、粘性の違いなど) よろしくお願いします。

  • コンプレッサーを使って吸引装置を作りたいのですが

    実験装置の部品の接着で円板に開けた穴に圧力センサをなるべく同一平面に(面を合わせて)するためにコンプレッサーを使って吸引装置(要は精度の悪い真空ポンプのようなものです)を作りたいのですが,圧値の計算の方法がわかりません.同じ研究室の先輩に聞いたところ,ベルヌーイの定理を用いるようなのですがどのような計算式になるのでしょうか. (原理的には水の入ったコップに刺してあるストローの頭のほうに息を吹きかけると水が出てくるのと同じなのですが....)

  • 空気の流れが速くなると圧力が低下するとは??

    流体の流れが速くなると圧力が低下するというベルヌーイの定理は理解出来たのですが、その原点にあたる部分の流体の流れが速くなると圧力が低下するというくだりがイメージできません。 なぜ流体の流れが速くなると圧力が低下するのですか?

  • ポンプの回転数と圧力と揚程について質問です。

    ポンプの回転数と圧力と揚程について質問です。 回転数を上げると、圧力が下がり、揚程が下がるのですか?これは何故ですか? ベルヌーイの定理でやってみました。しかし、圧力が下がり?揚程が下がる理由がわかりません。ベルヌーイの定理では、確かに回転数を上げると、一定なので、圧力が下がるはずです。しかし、何故揚程が下がるのですか? ポンプのインペラー羽根車付近で回転数を上げるとは、与えるエネルギーを下げるという事なのですか?そんな訳ないですよね? 回転数上げようと下げようとエネルギー一緒なら、揚程は変わらないのでは? ベルヌーイの定理で証明するのは間違ってます?