スペースコロニーのこと考えてみない？ 2

少しぐぐってみた


御巣鷹山の事故では、飛行高度7300mの大気圧に対して機内与圧が高度3000m級に調整されていたと
すると、気圧の差は0.472となり、噴出す空気は音速を超えます。（加藤寛一郎著「壊れた尾翼から」では、
地上換算で毎秒約340mと試算）　

そこで、一瞬霧が発生したという証言は、事故調の判断を裏付ける状況証拠ともなっていますが、隔壁大
破壊による気圧差を否定する見解もありますので、そのことは置いておいて、マニアAさんの実験はジャン
ボ胴体内に起きたであろう事実を説明するものとして見事ですね。ドーナッツ・ベーパーとは別物と書いてお
られますが、原理は同じではないでしょうか。

ttp://ksa.axisz.jp/RC49Vapor.htm

>>931
＞流出する空気の速度はその音速に制約されるということかと

音速以上の気流は存在します。音速を超えないのは圧力変化が伝わる速度（=音）

えーと、
穴のあいた容器から空気が漏れ、空気は真空中でどんどん膨張しているので
空気の一部分が音速に達しても、その前方にある空気にぶつかって衝撃波を発生、なんてことはないんｼﾞｬﾏｲｶ
一気圧の大気中での話ではないのだし

という訳で>>931にはダウトを出してみる
計算方法もどこかにありそうだが、見つけていない

p＋(ρ(v^2)/2)＋ρgh＝一定

記号の説明もなしで判れってか
前提条件も判らんし

>>938
見て解らんでか？
ベルヌーイとかでググッてたも、
http://ibis.mach.me.ynu.ac.jp/matsui/Lecture/FD1/sec2/2-2.html

これでわ駄目でわ。

>流れは定常かつ非圧縮流れであると仮定します。
ttp://ibis.mach.me.ynu.ac.jp/matsui/Lecture/FD1/sec2/2-2.html

931ですが、
>>936
（一般的に）音速以上の気流が存在しない、なんて言ってるつもりはないよん。
ロケットのノズルみたいにすれば、排気は超音速に加速される（と思う）

但し、ロケットのノズルでもそのスロート（くびれた一番狭いとこね）の流速は音速（マッハ１）に制約されるらしい
結局音速って、分子の熱運動速度以上にはなりえないからじゃないかと、理解してるけど
ａ＝√（ｋＲＴ）だそうだから
（でも比熱比ｋの分だけ大きいのかな、よく解らん）

>>937
こちらにはどう突っ込んでいいかわからんが、
べつに衝撃波が発生して、音速に抑えられる、とか言ってるつもりじゃないんだけど
真空中でどんどん膨張する空気は、（ノズルのような加速機構がない限り、自身の熱運動速度である）音速以上にはならないと思うので、
後から来る空気も同様で、前方の空気にぶつかることもないんじゃないかと思う

>>942
音速以上になってないのはそう設計したからだとか

ttp://www.warbirds.jp/ansq/11/A2002127.html

あと
>さて、ジェット排気の速度ですが、バイパス比５程度のターボファンの場合450〜500m/s程度、コンコルドのオリンパスエンジンでは
>750m/sとのこと。この気流自体が超音速かどうかはV(m/s)=20.06√T(°K)で排気ガス温度に対応した音速を求めてやらなければならないの
＞ですが、T=1000としても充分音速を超えてますね。

>自身の熱運動速度
って「平均の」速度じゃないのか？

円筒コロニーで地表の蒸発し続けて
遠心力０の芯の部分で湿度100%に成ったら低温結露の繰り返しで
天井（回転中心）に湖出来るかな


なんとなく。。ね

>>945
湿度100%は「飽和状態」であり、水分が100%ということではありません。
つーか、その状態が「雲」なのでわ。

まあ湿度は100%以上にはならんし、飽和状態だと水滴も出来てくるわな
大気の流れがゆっくりしてるなら、水滴がくっついた後分離も落下もすることもなく成長を？

大気の湿度が100％を下まわった時点でまた蒸発するんじゃないの？
ああいうのは大気の中に水分がとけ込むのと出てくるのの平衡だから

コロニーの人口重力下では気圧および温度の分布はどうなるんだろう。

飽和水蒸気量とかか・・。
久々に聞いた言葉だなｗ


そういえば、でゆん氏（>>1）はこのスレにまだ居るのかな？
次スレは勝手に立てちゃっていいのかな。

>>943
そう設計したから、じゃなくて、原理的にそうなるんじゃないのか？
（それがわしが「制約される」と表現する意味）

ttp://www.warbirds.jp/ansq/11/A2002127.html
のリンクでも、３．の４つめの・とか、１０．あたりにスロート部の流速は音速に達するとあるし、
引用してるコンコルドのオリンパスエンジンに関する記載も、
スロート部の先のロケットで言うところのノズルスカート部で膨張させて超音速まで加速し排気する、という意味で
スロート部の流速は音速となるのが前提かと

誰かノズル、流体工学の専門家、いませんか？

いずれにせよ、破口部の音速がどのくらい？と言われても340m/sです、とは言えないのじゃまいか
気圧も温度もわからん上に変化するぞ

>>948
それじゃ「雨なんか降りませんよ」と言っているような・・・

>>942
分子の熱運動速度は音速以上なんですが。
300K(27℃)の窒素の平均速さで478m/s。音速は340m/s程度。
http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/people/ikuji/edu/vac/app-A/speed.html

ところで話は変わりますが
はやぶさのイトカワ探査で太陽輻射圧の影響が一日1cm/秒ほどあるらしいですが
ttp://www.isas.ac.jp/j/snews/2005/1025.shtml

コロニーの大きさ、重量になるとどのくらい影響があるんでしょうかね？

>>949
しばらくぶりに戻ってきました。

次スレ立てるならテンプレの改良が欲しいところ。

>>948
コロニー内の気圧は中心部にいってもあまり下がらないようです。
(地面の8割程度だったかな)
>>947
水滴にまで成長したなら落下してくるでしょう。落下の軌道が問題に
なりますが。
>>951
>>気圧も温度もわからん上に変化するぞ
おおよそ断熱膨張と考えればよいかと。
>>953
分子の熱運動速度は早いけど、分子同士が衝突しまくっているので
まとまった量の空気の移動する速度は別の問題になる、というのも
付け加えてくれないと勘違いが出そう。

>>955
おおよそ断熱膨張と考えればよいかと。
圧力も温度も場所によって違うだろうし、おおよそ断熱膨張、と一言で言っても簡単に見積もれるものなのかどうか

円筒コロニーで人為的に大気の流れを操作しなければ
内壁に引っ張られる外側の大気の流れを最速に徐々に遅れて回転方向に流れるでしょ。
輪切りにしたら台風。地球とは違い遠心力に差が無いから層流も起こらんだろうし。

と成ると取り残された中心部は
落下方向無い→大気交換無い→温度上がる一方→核分裂起象→終了
実際は温度拡散が有るわけで→大気交換無い→露天以下の水分結露→天井に湖→神秘的。。。

ムリヤリ循環させるしかないか。

まあ乱流が起こるかもだが
変なセル状の対流が起きそうな肝擂る

あ、雨雲は出来ないと思いますよ。
内壁より内側の温度が極端に低いなんてことは無い。
仮に出来かかったとしても維持できる気圧差ないっしょ。

回転が速いし良く判らん
世の中にはシミュレーションをやってみた奴の一人ぐらいは居そうなものだが・・・

>>953
>分子の熱運動速度は音速以上
しょせん定数倍のちがいでしかない、Ｔ／ｍの平方根に比例するのは同じ、
破孔からの空気の噴出速度も、そのオーダ（と思う）

噴出速度と熱運動速度は違うもんじゃないか？と読めるほのめかしが何箇所かあったが・・・

遠心力を利用した人工重力で、系が回転している方向に進めば重くなり、逆にすすめば軽くなる
という現象は起きないんですか？

>>963
起こるようです。

>>963
地球でも起こります。人工衛星打ち上げ時露骨に影響します。
逆に言えばそれくらいの速度じゃないと地球では影響しないけど。

>>965
もしかしたら、SSTより高く軌道を飛ぶ旅客機が多く出てくるかもしれませんよ。
そしたら、もっと影響が出てくるかも。

SSTみてHSSTしか思い出せない俺って・・・orz

>>957
落下方向が無いってだけでマスの水が
安定して存在し続けることはないだろう。

地球の自転の速度は赤道付近で時速1600km、それでも遠心力は重力の0.3%。
よほど特殊な事情でもなけりゃ、地球では無視できるでしょう。

>>969
だから衛星打ち上げ時くらいだと言ってるじゃないか。

>>966につっこんでいるんだと思う。
あと、軌道の高さは関係ないね…速度だから。

居住が数十年単位になったときに、重力と遠心力の微妙な違いが、人体にどう
影響が与えるかが問題だな。案外、あっさり適応しちゃうかもしれないが。

蒸し返すが、
>>931のように、コロニーにあいた穴から、常温１気圧での空気分子の平均熱運動速度で、空気が出て行くってのは、
常温１気圧の大気中の中にある常温１気圧のコロニーの空気が、拡散によって出て行く際の話ではないだろうか。

そうならそりゃえらい時間がかかるはずだ罠。

押し返すが、
>>931のように、コロニーにあいた穴から、常温１気圧での空気分子の平均熱運動速度で、空気が出て行くってのは、
常温１気圧の大気中の中にある常温１気圧のコロニーの空気が、拡散によって出て行く際の話ではないだろう

いったいどんな流出速度になると思ってるのか？

>>973
言わんとすることがいまいち分からんが
系の内外ともに等温等圧ならマクロでは出入りはないんじゃないの？

>>975
コロニー内部の空気にマーキングできたとして、じわじわ拡散していくのを見る、というのを妄想したけど、
そうだね。そこまでは遅くないか・・・。

マーキングしてミクロの出入り（というか出る方だけしか注目してないが）を見ても
気圧変化とはほとんど関係ないと思うのよね。

いや「喉」の部分で、常温１気圧での空気分子の平均熱運動速度で空気が出て行くというのはどういうことだ？
気圧変化とか考えてるのか？と言いたかったので。

流体力学で説かない限り概念で議論しても無駄だと思うが。。。
俺は２０年使ってないので忘れた。誰か頼む。

上のほう読んで、ジェットノズル付近が超音速になるのは
あたりまえだろうと思ったんだが。
もともと吸入速度があるし、そのあと圧縮してるから。
気圧で例えるなら数百気圧だろ

ジェットノズル付近が超音速になるのは、ノズル出口の話ね、
ノズルの根元、くびれたところ（スロート部）の流速は、音速の程度
そこからノズル断面積が拡大するにつれ、噴射ガスが膨張し、その内部エネルギーが速度に転換され、超音速に加速される。

コロニーの破孔の場合はノズルはないので、流出する空気は音速以上に加速はされないはず。
（ノズルが付いてたとしても、コロニーの受ける反作用の力が大きくなるだけで、流出する空気量は変わらないんじゃないかと思うけど）

９８１の超音速ノズルの話は、初めて聞いたとき不思議に思った。
感覚的には口を小さく絞った方が、早い速度が出るような気がするのに、実は超音速で出すときには、上手に広げてやるとさらに加速するなんて、不思議だなーって。

ミラーの根元にかかるモーメントって、
どれくらいあるんだろ

結構たわみそうだよな〜

>>982
噴射ガスの熱運動の３つの自由度のうち、
ノズルなしでは無駄に消費される破孔壁面に平行な２成分が、
ノズルによって噴射方向に変換されるから、とも理解できる。

ノズルの効果を示す指標に、推力係数というのがあるが、理論的には√３になるんじゃないかと、
（勝手に）思ってる