• ベストアンサー

フランシス水車について

こんにちは、 フランシス水車は、水の圧力と速度をランナーと呼ばれる羽根車に作用させる構造の水車で、 広い範囲(10~300メートル程度)の落差で使用でき、日本の水力発電所の約7割がこの水車です。 と説明されています。 この絵を見る限り、落差は関係なく、ケーシング内の水の量だけに、関係しそうな気がします。 ケーシングには、どのような形で、水が流れ込んでくるのでしょうか? http://www.chuden.co.jp/energy/ene_energy/water/wat_shikumi/suisha/

noname#196865
noname#196865

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

>この絵を見る限り、落差は関係なく、ケーシング内の水の量だけに、関係しそうな気がします。 気のせいです。 それならば落差0でも動くことになる。 水車の構造や動作はこちらの方がよくわかる。 http://www.suiryoku.com/mecha/wheel/francis/francis.html

noname#196865
質問者

お礼

お返事有難う御座います。 >水車の構造や動作はこちらの方がよくわかる。 この図で、よくわかりました。

その他の回答 (3)

  • Donotrely
  • ベストアンサー率41% (537/1280)
回答No.4

>ケーシングには、どのような形で、水が流れ込んでくるのでしょうか? 私も最近調べたので話半分で聞いて下さい。 密閉された状態で入って来ます。 そして密閉された状態で出て行きます。 もちろんランナも密閉された中で回ります。 なぜ密閉されている必要があるか? それは吸出し管から出て行く水にもエネルギーが残存しており、 出て行く力でケーシングから入って来る水を引っ張ってやるからです。 調べた限り、全部渦巻き型でした。 完全な筒ではなく、渦巻きの内周が開いていて、 そこからガイドベーンに行ってるような説明をどこかで見ました。 こういうものは画像検索が役に立つと思います。 https://www.google.co.jp/search?q=%E6%B0%B4%E8%BB%8A+%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%82%B0&newwindow=1&safe=off&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=wD2iU5HFBMW1uATHx4D4Bw&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1102&bih=531#newwindow=1&q=%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%82%B9%E6%B0%B4%E8%BB%8A+%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%82%B0&safe=off&tbm=isch

noname#196865
質問者

お礼

お返事有難う御座います。 >こういうものは画像検索が役に立つと思います。 その通りですね。よくわかりました。

  • Cupper-2
  • ベストアンサー率29% (1342/4565)
回答No.3

水の流れは水頭圧(水の落差)と水車の入り口の大きさによって決まるんです。 (水を流すにはケーシング外郭の上面よりも上に流入側の水面がある必要がありますよね) 普通、このような水車には自然流下による水の流入が行われます。 わざわざポンプを使って水を流入させることはありません。 そんなわけで水頭圧(水の落差)がゼロやマイナスでは水車は回らないんですね。 しかしまあ、何というか、中途半端な説明文ですね・・・中電さん。

noname#196865
質問者

お礼

お返事有難う御座います。 >(水を流すにはケーシング外郭の上面よりも上に流入側の水面がある必要がありますよね) わかりました。

  • rnakamra
  • ベストアンサー率59% (761/1282)
回答No.2

フランシス水車を回す一番大きな原動力は水の圧力差なのです。 ケージング内の水の圧力と中央の水の出口の間には水の落差分の高さに相当する水圧がかかります。 (ちなみに落差とはケージングに流れ込む水の上端とランナーの水の出口の高さの差のことです。ランナーから下の高さは関係ありません。)

noname#196865
質問者

お礼

お返事有難う御座います。 >ちなみに落差とはケージングに流れ込む水の上端とランナーの水の出口の高さの差のことです わかりました。

関連するQ&A

  • 衝動水車と反動水車、ペルトン水車

    これまで色々調べてたどり着いた結論ですが、 これで合ってるでしょうか? 衝動水車は空間中で噴射された水を受けて回り、反動水車は基本的には流水中で回る、です。 定義とは違いますが、結果的にそうなるという意味で行けば そういう風になると思うのですがどうでしょう? またペルトン水車は衝動水車とされていますが、いくら説明を見ても、動作が分かりません。 想像するに、 水車はチャンバーというかハウジングというか、そういう密閉された入れ物に納められ、 (水中ではなく)内部空間で水車が水の噴射を受け回転し、 排水は、水を落下させて管路に導き、これが重力により排水されると、 給水側に、給水側の落差によるエネルギーに加え、排水による水を引き込む力が加算される、 と考えましたがこういう風でいいでしょうか?

  • 水車に住めるか?(水車小屋ではなく)

    自給自足という課題の元で、水力発電でにより水を供給し生活すること、または生活廃水をろ過しつつ繰り返しその水を使って生活をすることを考えました。 そこで、あの水車の歯車(?)を2m、2mとして水車全体の直径を4mくらいにしたら、人間は住めないかなと考えています。 水車が回ることによって、いつどの部屋に行けるかは分からないという偶然性をかね合わせています。(つもりなんですが・・・) いつもその歯車の中にいるのではなく、別に居間のような空間があり、そこから、歯車のなかにある、例えば風呂、台所、寝室などに行くという感じ。 偶然性とは、歯車のため行きたいときに各部屋には行けないので、待つか、目的を変えるということです。(自分では決められない) 意味が通じないかもしれないような書き方ですいません。できるだけ補足しますので、お答えください。 まず、4mの水車はあるのか、ありえるのかということと、やはり、人間が現代の化学を使って水車に住めるのかということなんです。 この2つを答えてほしいのです。お願いします。 内容が長くてすいません。

  • 【ダム、水力発電に詳しい人、教えてください】

    【ダム、水力発電に詳しい人、教えてください】 水力発電に使われている水車の種類として大規模ダムには「ペルトン水車」、中規模の貯水池なら「フランシス水車」、農家の農業用水は「プロペラ水車」が使われているとのことですが、 ペルトン水車の適用水量は「小」となっていてフランシス水車は中、プロペラ水車は「大」となっていました。 この適用水量ってどういう意味ですか? 大規模ダムの放水のイメージはドバーーーーと排出されているイメージでしたがあれは貯水量オーバーで水力発電のペルトン水車を通さずに余剰分を発電に使わずに排出してるからあのドバーーーーって感じの絵になるのであって、、、 実際の発電に使われているのは目に見えないところかチョロチョロと排水されているところがペルトン水車で発電している排出口なのでしょうか? それとも排出口は水の中で見えない?ところで排出されている? なぜペルトン水車なのに適用水量は大ではないのでしょう? ドバーーーーと流して巨大な水車を回しているイメージでしたがチョロ出しの適用水量小で大型ペルトン水車を回せるのはなぜですか? それとも適用水量の意味を履き違えている?

  • 水力発電と波力発電の違い

    タイトルの通り、水力発電と波力発電、渦力発電の違いがわかりません。 水力発電といった大きなくくりの中に、波力発電と渦力発電があるのでしょうか? 水力発電というと、落下による位置エネルギーを利用し、その力で水車を回すなどして得られるものであると書いているものが多いのですが・・・。 水力と波力、何がどう違うのか、至急教えていただきたいです よろしくお願いします。

  • 水力発電で永久機関?

    水力発電(ダム式)は、ダムに水を溜めるために、ダムへ水をポンプで汲み上げて、その水の位置エネルギーを回収したのでは、水を汲み上げるときのエネルギーの消費と、水の位置エネルギーで回収できるエネルギーがプラスマイナスゼロになり意味がありませんが。 例えば、水を汲み上げるときの水流のエネルギーを何かしらの方法(例えば、ポンプで水を汲み上げるときに、上へ向かう水流を水車などで回収)で回収したとしたら、汲み上げで消費した分のエネルギーを、多少なりとも回収できて、その後はダムに貯まった水の位置エネルギーを回収すれば、発電全体のエネルギー回収量(発生量)が多くなり、 よってその場合、水を汲み上げて水力発電しても、消費するエネルギーを、発生するエネルギーが上回りませんか?(ダメな気はするのですが) ※永久機関というより、消費するエネルギーを、発生するエネルギーが上回る発電機関になりませんかという質問です、タイトルにそのように書くと長くなり過ぎるため永久機関とかきました。

  • なぜ夜間電力を使うとエコロジーになるのか?

    発電所の出力は急に変えられないから、夜間電力を使うとエコロジーになると聞きました。 発電した電力を使わないで無駄になってしまうエネルギーはどういう経路で熱エネルギーに変わってしまうのでしょうか? 例えば、水力発電所で発電した電力を利用しない場合です。 水の位置エネルギー→水の運動エネルギー→ 落下した水の水温が落下する前の水温より高くなる (熱エネルギー?) となるのかな~と思いました。 だれも電力を使ってないと、 発電機を回すのに力がより必要になって 水が水車に激しくぶつかって 結果落下した後の水温が負荷がない場合より高く なるのかなって思ったんです。 実際はどうなんでしょうか?物理、電気の知識のない 私に分かるように教えて下さい。

  • ポンプのインペラ(羽根車)について

    1.ポンプでよく耳にする羽根車(インペラ)の「目玉」とは、いったい   インペラのどの部位を指すのかが不明です。(図面では各種文献に記載あり)   当該部の実物写真があれば、案内していただけないでしょうか?    **明確に判読できる資料・webサイト等があれば、宜しく願います。 2.水力発電所の水車ランナ(羽根車)にはクラウン(車盤)やバンド(囲輪)と  いう部品がありますが、ポンプのインペラ(羽根車)にも同様の呼び名の  部品があるのでしょうか? 以上 どなたかアドバイスを宜しくお願いします。

  • 【水力発電の「有効落差」と適用落差」が反比例してい

    【水力発電の「有効落差」と適用落差」が反比例しているのはなぜですか?】 有効落差が大きいほど適用落差は大きくなって比例すると思ってたら反比例でした。 なぜ高低差が大きくなるほど水の適用落差は小さくなるのか教えてください。

  • 滝つぼに落ちる水のエネルギー

    ビクトリアの滝やナイヤガラ等、巨大な滝の落差のエネルギーは大変大きいように思います。 もし水力発電すればと思いますが、私の質問は使わなかったエネルギーはどこへ行くのでしょうかということです。 常識的には水温上昇のようにも思いますが良く分かりません。落差がどちらも100m以下ですが仮に1000mくらいの落差の滝があり、水量も豊富で雨のようにならず、どっと滝つぼに落下すれば位置エネルギーは瞬間的に失われます。水は暑くなり熱くなり潜熱を吸収して蒸発してしまうのでしょうか。まるで水蒸気爆発を想像します。 モデルは単純化します。滝つぼの水掃けは極めて良く、地面の熱伝導も十分悪いとします。 いつも滝を見るとこの無駄に使ったエネルギーはどこへ行くのだろうと思っています。

  • 発電機の能力について

    太陽熱(光)や風力発電が先端技術のように報道されています。   下記のような小水力を利用した発電と、屋根上のパネルや風車との発電効果     の違いを素人にわかりやすく教えていただけませんか?   発電能力・コスト・日本の法律なども含めてです。   小規模な発電箱(?)を作ることが可能と思います。  田舎では結構水の流れがあります。  自転車やオートバイ・自動車の発電機は身近に有りました。  塩化ビニール管はホームセンターなどで安価に購入できます。  つまり、水田に水を引く用水路は、その数時間を除いて水を流していません。  常に水を流せば、簡単に数メートルの落差が確保できます。  あらゆる場面で、水平に水を引けば落差が得られます。    この落差エネルギーを中古小型発電機で電気に変えると  仮定します。