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真空ポンプを使った水の放水方法について
2023/10/20 03:34
- 真空ポンプを使用してA室を真空状態にし、その状態で水中にパイプを入れてバルブを開くことで水を吸い上げることができます。
- A室に水が溜まると一定の圧力がかかり、ドラム缶の底に圧力で開く弁を設ければ水を放水することができます。
- 真空状態を破壊しない限り、水は放水されません。
真空ポンプを作りたいが下記の考え方は有りでしょうか
2019/07/23 00:53
－－－－－－－－－－－－
｜ －－－－ ⇒こちらから空気を引いてA室を真空状態にします
｜ A室 ｜
｜ ｜
｜ ｜｜ ｜－－－
－－－｜｜－－－－－－圧力弁 ⇒こちらから排出
｜｜
｜｜
｜｜
バルブ弁
｜｜
~~~~~~~~~~~~以下水中
｜｜
真空ポンプでＡ室を真空状態にします。A室はドラム缶位の２００lの容器だとします
真空にした状態でA室に取り付けたパイプを水中に入れてバルブを開けます。
きっと、10m以内の高さなら、水はA室に吸い上げられると考えます。
真空状態でも水の重量は変わらないと仮定するとＡ室に水が１００l溜まると
ある程度の圧力が掛かりますので、ドラム缶の底にその圧力で開く弁を設けると
水は放水されますか？
それとも、どこからか真空破壊しないと水は放水されませんか？
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>真空状態でも水の重量は変わらないと仮定するとＡ室に水が１００l溜まるとある程度の圧力が掛かりますので、ドラム缶の底にその圧力で開く弁を設けると水は放水されますか？
A室の圧力は大気圧より低いのでA室内の水深の水圧で開く弁を作れないでしょう。
A室内にフロートを設置して浮力で開く弁を作ることは可能かも知れません。
しかし、弁を開いても空気を吸引するだけで水の放出はできないかも知れません。（口径が大きい場合は空気を吸いながら水を吐き出せるかも・・・・）
真空破壊しなければ、100kmに及ぶ「大気の重量」が無い状態と言えるので、たかだか数十cmの水の重量が勝るわけが無い。
中学校理科の圧力・気圧・浮力の再勉強と連水管の原理・油圧や空圧シリンダの原理、絶対圧力とゲージ圧力の違いも学んだ方が良いです。
お礼
2019/07/24 22:45
nowane4649 さん 有難う御座います。 そうですよね。やはり真空破壊が必要ですよね。
という事は、浮力を利用して、容器の上部に真空破壊する弁を同時に設ければ良いことになりますかね？。
弁がうまく働くかどうかはさておき、
ドラム缶の内部を真空にするとどんなことが起こるかは、参考URLの動画をご覧ください。
圧力容器の強度設計ができる人にサポートを受けた方がいいと思います。
お礼
2019/07/24 22:51
ohkawa3 さん 回答ありがとうございます。 「ドラム缶」はイメージとして書きました。実際は圧力容器となります。しかしどれくらいの強度の容器を作れば良いのか？今の段階は可能性があるのかどうかのイメージのみです。
サイフォンの原理 の応用
https://www.youtube.com/watch?v=cm46wohHskI
ホースの片方に口をつけストローを吸い→真空ポンプの部分
それを水面より下げれば水は出ます
この間の人と同じなら中学の理科からやり直してください
ゆとり世代の理科離れの影響なのか？
お礼
2019/07/24 23:05
hahaha8635 さん 有難う御座います。先ず（この間の方）とは違います。今回が初めての質問となります。ただ、理科が解ってないのは私も同じかもしれません。それ以下かもです。
サイフォンの原理は燃料を抜くときなど、利用しますが、ホースの片方を容器の中の液が溜まる位置に配置して、その液面より下に容器外に出口を設ければ良いという事でしょうか？それだと、上に書いた （容器の底に弁を設ける）のと変わりないような気がするのですが？
すいません理解力がなくて(≧◇≦)
お礼
2019/07/24 22:38
bunjii さん 回答ありがとうございます。フロートを利用しての弁の開閉は想像しましたが、回答の通り、タンク内が減圧されているので、水は排出されませんよね。弁を大きくすると浮力では開けられない気がしてます。