2017年01月28日

気の赴くままに サイクロン掃除機

この企画はわしが興味を持った科学的な事柄をさらっと紹介していこうというものである。したがって検索して来た人には物足りないことなんたらの如しである。


ダイソンで一躍有名になったサイクロン式掃除機は、別にダイソンが開発したシステムではなくて昔発明されたが流行らず廃れていたシステムである。

その仕組はモーターで吸い込んだ空気を途中で渦上に回らせて遠心力を発生させて重いものを分離していくというもの。遠心力が大きいほど小さいものも分離できる。渦の半径が小さいほど遠心力は大きくなる。

車でカーブを曲がるとき、きついカーブほどスピードを落とさないと曲がれないのは遠心力が大きくなるから車が横滑り、横転するため。

重いゴミは外側に飛ばしていく。外側は遠心力が小さくなるので下に落ちていく。そうやってゴミを分離する。

遠心力は読んで字のごとく力、エネルギーである。遠心力を発生させるには力が必要だ。モーターの力の一部を渦発生に使っているのがサイクロン式である。ゆえに同じ消費電力のモーターを使っても吸引力は紙パック式には劣るのだ。同じ仕事率の掃除機だとサイクロン式は音が大きい(モーターを余分に回さないといけない)ということになる。利点はフィルターが詰まらないから吸引力が落ちないということだが、紙パック式であっても簡易のハンドクリーナーみたいなしょぼいフィルターでも使わない限りそこまで吸引力が落ちることはない。

とにかく完璧に分離しようとすればするほどエネルギーのムダが増えていくのがサイクロン式の弱点である。
メリットとしては吸ったゴミの量がひと目でわかる→掃除してて楽しいというくらいだとわしは思っている。



posted by 大前伍長 at 21:41 | ハノイ ☀ | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年01月27日

気の赴くままに 乱流

この企画はわしが興味を持った科学的な事柄をさらっと紹介していこうというものである。したがって検索して北人には物足りないことなんたらの如しである。


一回目は乱流。
空気とか水の流体がある物質に沿って流れるとき、例えば飛行機の機体で説明しますが、機体から空気の流れが剥がれると空気抵抗になります。一定以上の速度になるとなめらかな層流型が良いようですが、低速の場合凸凹していたほうが空気の剥がれが少なくなるようです。

車でも車体前方から真ん中くらいまでなだらかに車体が高くなっていってそれ以降緩やかに低くなる層流翼型が多くなっていますが、そのテールランプの横とか屋根の後ろに突起がついてるものが多いです。これも空気の剥がれを抑制して走行を安定させようというものですね。

風力発電の風車もトンボの羽根を参考にして凸凹で作るとより弱い風でもまわるようになり、しなやかにすることで強風でも壊れず回るようになるそうな。

水泳の水着はサメの肌を参考にして溝を作ることで抵抗が減ってタイムが上がるとか。


逆に故意に空気を乱れさせることでたとえば空気とガソリンをよく混ざるようにして燃焼させると効率があがるとかあります。

エンジンの場合吸気系のインテークマニホールドなどは凸凹を付けて滑らかに空気が流れるようにして吸気量を上げる特許がありますし、燃焼室内で乱流を作るのはもはや常識になっています。

吸気系のチューニングアイテムで吸入口にうずまきを作るもの(板を斜め向きに組み合わせたやつ)が売られていますが、あれでは大した効果はないようです。ゴルフボールのような全体に小さな凸凹をつけるほうがいいようですよ。


扇風機の羽根は凸凹したほうがいいんですかね。掃除機の管やサイクロン掃除機の分離器なんかは内側を改造してみると楽しいかもしれません。

posted by 大前伍長 at 21:26 | ハノイ ☁ | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2016年12月27日

大気発電

英語で何言っとるかわからんけどとりあえず上に行くほど電位が上がるらしい(大地(グラウンド比))。


なので地面と上空を導体で繋げば地面から上空へと電子が流れる。その間にモーター置いたらまわるやーんっていう話。
ドローンで放電針持ち上げるとか頭いい。
posted by 大前伍長 at 20:45 | ハノイ | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2016年12月09日

層流翼

翼の最も膨らんだ部分をやや中心線寄りに後退させることで気流が翼表面から剥がれて翼面と気流との間に乱流が生じるのを防ぐことで空気抵抗を減らす。翼面は滑らかでなければならないらしい。

言葉で表現するのは難しいが、翼上表面の気流を想像してみて欲しい。翼の山の頂点より後方では後方下向きの気流(前面が押しのけた空気が圧力を下げようと拡散する分)とさらに前に進む翼があった場所に生じる負圧によって前方に吸われる気流が目に浮かぶだろう。後方へ進む(様に見える)気流と翼面との間に前方へ進もうとする気流が作用してややこしいことになるやろ。後ろに行くほど後方へ進む気流の速度は落ちてくるやろ。そうしたら相対的に前向きの力が大きくなってきて翼面に近づくにつれ後ろ向き(後ろ下向き)の気流が前向きの気流に負けてきて翼面において乱流となる。すなわち、翼が最も厚くなる部分から後方へ離れるほど乱流ができやすくなる。
翼が通ったあと、翼上面の空気が押しのけられて山の後ろでぶわっと広がって気圧を下げることで揚力が生まれるのだが、まあ、そういうことだよ。
posted by 大前伍長 at 20:50 | ハノイ ☀ | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2016年12月02日

シクロヘキサノン

昔実験で使うシリコンを接着する作業があったんだけど、「シクロヘキサン」で溶かして接着って書いてあったから同期の子と一所懸命シクロヘキサンでくっつけようとしたんだけど全然付かなくて瞬間接着剤でくつけたりしてごまかしてたんだけど、あるとき博士コースの先輩に聞いたら

「ああ、シクロヘキサノンだよ」

って言われてなんだよそれってなった。適当な説明書である。シクロヘキサノンはよく付いた。

化合物の名前って複雑なんですよね-。一個のものだと思ってたらその同族をまとめた総称だったり。シリコンとかフッ素樹脂とかね。
posted by 大前伍長 at 23:25 | ハノイ ☀ | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする