別添資料 1 (1) 噴射水の推進力の計算 ρ: 水の質量 ( γ/g ) γ: 水の比重量 ( 1000 kg/m 3 ) 2 g : 重力の加速度 ( 9.8 m/sec ) 3 ( m /sec ) q : 噴射水量 a : ノズル面積 φ 7.8 キリ ( m 0.000048 2 ) v : 噴射速度 (m/sec) q v= a γ 噴射ノズルによる駆動力Fd’= ρqv = γ qv = g g av 2 ノズルを20°斜め下向きに取り付けるとして正味駆動力Fdは cos20= 0.940 Fd= Fd’cos20°= cos20° × 1000 × av2 = cos20° × 102.0 av2 9.8 --(1) (2) 回転表洗装置の回転抵抗 流水中で物体の受ける抵抗は一般に γ 2 V A 2g -1 N : 回転数 (min ) T : トルク (kgf-m) b F= Cp Cp : 抵抗係数 X γ : 水の比重量 V : 回転速度 ( m/sec ) A : 受圧面積 ( m g : 重力の加速度 ( 9.8 m/sec ) R : ア-ム長 ( m ) b : ア-ム幅 ( m ) ( 1000 kg/m 2 3 ) dx R ) 2 微少面積dAの受ける水の抵抗は dA= b・dx dF= Cp 2 2 γ γ Vx dA = Cp Vx ・b・dx 2g 2g 別添資料 1 水の抵抗によるトルクは Vx = 2πNX 60 2 γ Vx ・b・dx ・X 2g dT= dF・X = Cp = Cp γ 2πNX 2 ( ) ・b・dx ・X 2g 60 = Cp N ・X 1000 × × ・b・dx 19.6 91.3 2 2 3 3 = 0.5588 Cp・N ・X ・b・dx Xに関して、dTを0からRまで、回転ア-ムの半径片側分を積分すると T= 0.5588 2 4 CpN ×b×R 4 長方形板の流水中での抵抗係数を Cp= N= √ ( 0.98 (機械工学便覧参照)とすると 5.88 T ) 4 bR --(2) 2 T= 0.17 bN R 4
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