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圧縮機の消費電力
foobarの回答
- foobar
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#1コメントに関して 電圧や電流、速度と力は単純に比例関係になるわけではありません。それぞれ、何で決まるかを考える必要があります。 「電気自動車の速度を2倍にするにはモーターの回転数を2倍にすればよいので、電圧を2倍にして電流を2倍流します。電圧、電流ともに2倍なのでかけて4倍になります。」には、ならなかったりします。 (簡単のため、摩擦などの無い理想てきな状態を考えると)速度を2倍にすると、確かに電圧は2倍になりますが、電流は2倍にはなりません。(電気自動車で、電流が関係するのはトルク(抵抗が無い理想状態では加速度)なので。) 同様(?)にシリンダ内でピストンを押す力も速度に比例するというわけではありません。 空気の圧縮機の場合には、 シリンダ内の圧力を吐き出し圧力まで高めていく工程と、圧力の上がった空気を吐き出す工程で状況が異なるのでそれぞれに分けて考える必要があります。 摩擦が充分に小さいピストンだと、定速で押すときに必要な力は、ピストン断面積*ピストン前後の圧力差になります。 吐き出し工程では、圧力差が一定になるので、シリンダあたりの力は速度にかかわらず一定になります。 圧縮する工程でも、圧力差はピストンの位置で決まるので、同じピストン位置を通過するときのシリンダあたりの力は速度にかかわらず同じになります。 (吐き出しに必要なエネルギーは、圧力差*空気の量できまるので、損失が無視できるような条件で、同じ量を同じ時間で吐き出すなら、圧縮機をどういう構成にするかとは関係なく、同じ動力が必要になる、というのと一致すると。) ただし、摩擦や圧縮に伴う発熱と温度上昇などを考慮に入れると、所要動力は変わってきます。(その場合でも、単純に速度が半分だから、動力が半分)というわけにはいきませんが。)
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