【熱学、力学】質問スレッド　

すいませんシロートなんですが
一般に｢音が大きい｣機械は、「エネルギーのロスを生じている」と考えていいですよね。
でも、車なんか特にそうですけど、
「排気音が大きいと速い」みたいな風潮があるのはどういう理由なんでしょうか

>>934
> 「排気音が大きいと速い」みたいな風潮がある
ない。

>>934
騒音器（サイレンサー）や触媒による排気ガスの排出のエネルギーロスが原因ですね。
EX側のバルブからの上支点に向かうときにかかるピストンに抵抗が生じるからだと思います。
マフラー内に溜まった排気ガスの圧力によって生じる現象です。
ですから、レーシングカーなどは直管マフラーなんですね。しかも、最短距離で排出するよう
短いんです。

同じ直管だったら静かな方が高効率…

>>936
訂正
>騒音器

消音器

内燃機関に限らず、爆発する際には衝撃波（気体などの媒質が急激に圧縮されて
押し出されること）による媒質の摩擦によって生じる音が爆発音となる。
よって内燃機関による騒音はエンジンの回転数による音の周波数と混合気の量（mol数）
に比例します。
ですから、内燃機関による音の大きさというのは固有に存在するものであるので、直管マフラー
で静かなものは存在し得ないということです。
物理の専門家でないので何とも言えませんが、音を開口端補正などで打ち消すなんてことは可能
と仮定しても、大きい音を小さくした分をその差し引いたエネルギーが力学の運動エネルギーに
になるなんてことは不可能なのです。

振動工学について質問なんですが、同じバネ係数のバネで、等間隔に５本のバネで支持された連続梁の固有関数って対称になるんですかね？
自分で解くと非対称になって困ってます…。

非対称の様でも結果的な運動が対称になれば良いんでない?
初期値が非対称なときだけ出てくる非対称運動とか。
ちょっと文章から確かな図が浮かばないけど…

∠∠∠∠∠∠∠
....￥￥￥￥￥
....■■■■■
こんな感じの接続?

>>941 レス感謝します！
絵で書くと
　　　━━━　━━━　━━━　━━━ ←連続梁（本当は左のように分割されておらず，つながってます）
　　　\　　　\　　　 \　　　 \ \　　←バネ（両端＆間に３本）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ←地面
みたいな感じです。どの教科書にも固有関数は両端単純支持とかしか載ってない。。。
私的には，両端自由の剛体モード(並進)にプラスして，回転の寄与とかあって非対称の気がします。
有限要素法のソフトが使えたらいいのだけど。。。

ありゃりゃ，なんかずれてる…。梁の隙間３つにそれぞれバネが入ってます。

自由度はいくつだい?弾性運動するにしてもだ。
剛体運動なら実質バネ数削れそうだな。

>>944 固有モードの数のことですか？一応私は１０次モードぐらいまで考えてます。
バネ数削るというのはどういうことでしょうか？

原動機でより発熱量の高い燃料を使うと熱効率はどうなりますか？
この二つの関係を簡単に教えてください

>>946
それに関しては、化学板又は物理板に行って聞いてみてくださいよ。
気体分子運動と燃料の分子量に関わることですから。
ちなみに物理の教科書には気体分子の平均的な速さの表があると思いますので
そちらを参章してください。

物質　分子量　√(v^2)　　273Kのとき
H　　　2.0　　　1.8*10＾3
N　　　28　　　　0.49*10＾3
O　　　32　　　　0.46*10＾3

だそうです。

気体の内部エネルギーに関しては気体分子の平均的な速さに比例していると思います。
たしか・・・

>>947
遅くにありがとうございました。

テーパー（円錐)になってる丸棒の片持ち梁一点集中荷重の計算方法を教えてください。

参考になるサイトでも可。

>>949
補足
片持ち梁一点集中荷重のたわみの計算、です。

断面二時モーメント関与式の積分方法が知りたいのか?
微少円柱を直列に並べてると思えばいい。

ターボ冷凍機って”冷凍機”だけど、スクリューヒートポンプは暖房も出来るんですよね？
なんでターボって冷房しか出来ないんですか？

絶対圧力960hPa、温度30℃のときの空気の動粘度を教えてください。

継手に曲げと引張りの荷重かけた時に引張りのほうが応力が高くなる理由わかりませんか？

引っ張りと曲げだったら対称的な話ではじゃないので
高くなるとかそういう問題ではないと思うのですが。

こんなスレあったんか・・・
>>952
別にターボでもどっちでも出来る。暖房も冷房も製氷も

工学屋さんは熱の正体はなんだって教わるんですか？

スレ読んでてすこし、気になりました。

炎症とか免疫とか

>>957
機械屋だけど、深い質問だと思った。
この前初めて統計力学について調べたけど、
全然わかってなかったな。
「熱」は存在するモノで、どういう風に扱うかに注力していた。

実際、計算上は実体を持つ流体として扱って正答が得られますからね。
厳密には熱は仕事によらないエネルギーの移動の形態であって実体を持たない。

周りの学生に聞いても正確に理解してる人はあんまりいない･･･ような？
むしろ化学系とか物理系の学生はちゃんと理解してるんだろうか？

>>960
ちなみに貴方は、どの分野？

学部で機械いじってて、いまは計算機いじってる学生です。

計算機系だと特殊な流体扱いで通せるのか?

材力の質問していいですか？

別板で質問スレみつけました。失礼しました。

出力1200ＭＷの石炭焚き火力発電所がある。
この発電所の発電効率は39％、石炭の高発熱量は29.3J/kg とすると、
１時間あたりの石炭の消費量は何トンになるか？

この問題なんですが、解答は378t/h となっています。
私の計算では3.78×10^8 トン となります。
何度か考えても解答が間違っているのか、私が間違っているのか分かりませんでした？
ご教授のほうよろしくお願いします。

>>966
＞石炭の高発熱量は29.3J/kg

がそもそも無茶苦茶な気がする・・・
単位がMJの間違いじゃないか？

>>967
ググってみたところどうやらそのようです。
ＭＪ／ｋｇなら答えが合います！
問題のミスだと思われます。
ありがとうございました。

>>968
だよね・・・　26,7〜28,9位の間のはずだもん・・・

対数平均温度差とは、言葉で表すとどういうことでしょうか？
この値が小さければ、電熱効率がよいということですか？

ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E4%BA%A4%E6%8F%9B%E5%99%A8
この一番下の方を見た上でのコメントでしょうか。

>>971 レスありがとうございます。逆ですか。
でも、それなら困ったことが…
熱交換器で、向流式より並流式の方が対数平均温度差が大きくなったのですが、
おかしいですよね…orz

>>972
条件によります。
どういう実験をしたのかわかりませんが、
交換熱量、熱貫流率が固定でなければありえます。
一概に言えませんし、Wikiを参考にするのも危険な可能性があります。
（過去基本的な公式が間違って記載されていた事もある。）

強制振動における応答倍率と増幅倍率って、表記が違うだけで
同じものを意味しているのでしょうか？

>>973 ありがとうございます。たしかに、交換熱量、熱貫流率は固定ではないです。

ただもうひとつお願いします。
たたの温度差の平均ではなく、対数平均温度差を用いるのは何故でしょうか？

>>975
平行流（並流）式はイメージしにくいですが、
向流式はイメージしてみるとなんとなくわかるかもしれません。
一度チャレンジしてみてください。

ヒントは入口出口の中間の温度はどうなっているか？を考えてみましょう。

多層の壁で温度が各層で違っても伝熱量は同じってことを解り易く教えてください

むしろ同じ温度になる方がおかしいだろ…
電位とか流水とかイメージしてみろと。

教えてください。

板の振動とか勉強してるんですけど、
全周固定が全周単純支持より振動数が大きいのはなぜでしょうか？
応力とか関係ありますよね？

万有引力が保存力であることの証明問題の質問です。
力Fが保存力であることを示すのにrotF=0であることを調べる、ということは教えられましたが学部1年になったばかりで外積計算なんてろくにできません。
与えられたものをもとに自分なりに考えてみたのでおかしなところを指摘してもらえればありがたいです。

F=-GMm/r^2*r/|r|=(F_x,F_y,F_z)
[ベクトル量等ちょっと表現を手抜きしてますが察して下さい･･･]
i,j,kをx,y,z方向の単位ベクトルとして
∇×F
=（∂F_z/∂y - ∂F_y/∂z）i+（∂F_x/∂z - ∂F_z/∂x）j+（∂F_y/∂x - ∂F_x/∂y）k
=GMm{（∂/∂y*(-1/r^2) - ∂/∂z*(-1/r^2)）i+（∂/∂z*(-1/r^2) - ∂/∂x*(-1/r^2)）j+（∂/∂x*(-1/r^2) - ∂/∂y*(-1/r^2)）k}
r^2=x^2+y^2+z^2であることを考慮して
∂/∂x*(-1/r^2) = -∂/∂x*(x^2+y^2+z^2)^(-1) = 2x/(x^2+y^2+z^2)^2 = 2x/r^4
∂/∂y*(-1/r^2) = -∂/∂y*(x^2+y^2+z^2)^(-1) = 2y/(x^2+y^2+z^2)^2 = 2y/r^4
∂/∂z*(-1/r^2) = -∂/∂z*(x^2+y^2+z^2)^(-1) = 2z/(x^2+y^2+z^2)^2 = 2z/r^4
∴∇×F
=2GMm/r^4*{(y-z)i+(z-x)j+(x-y)k} ･･･ここまでで詰まりました･･･

97７

各層で伝熱量が変わるように感じてしまっていたけど、よく考えたら、層でエネルギーを消費するわけではないから同じ伝熱量でいいんだ。自己解決です。

>>980
ベクトルの認識がおかしかったようです
F=-GMm/r^3*(xi+yj+zk)として計算したら解決しました

979
梁でも片持ち支持と両端回転固定支持じゃ振動数違かろ