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カウリング じゃま 11/5/11(水) 20:36

Re:ラムジェットエンジン おうる 11/5/14(土) 9:16

世界の傑作機　スペシャルエディション　F4Uコルセア じゃま 11/5/14(土) 19:05

これを最後のレスにします。 おうる 11/5/16(月) 20:04

すみませんでした。 じゃま 11/5/16(月) 22:06

世の中によくあることです。 豪腕少年タイフーン 11/5/17(火) 16:53

Re:世界の傑作機　スペシャルエディション　F4Uコルセア なびえ 13/9/16(月) 13:00

メレディス効果 じゃま 13/9/20(金) 18:14

ああじゃま 13/9/20(金) 18:23

Re:メレディス効果 なびえ 13/9/21(土) 18:41

メレディス効果（その２） じゃま 13/9/22(日) 21:11

Re:メレディス効果（その２） なびえ 13/9/23(月) 17:31

キ60とキ61 じゃま 13/9/24(火) 20:58

Re:ラムジェットエンジン

おうる - 11/5/14(土) 9:16 -

　スパイクの役割はスピナーとカウル全部の絞り込みによって果たされ、カウルの入り口で流速は上がります。その後、カウル内に入った空気はエンジンにぶつかる前に冷却気流路断面積の拡大によって一度減速しますので、空気の逆流はありません。
　カウルに入った冷気を効率よく通過させる（カウル内での逆流や渦の発生による効率低下を防ぐ）ために、カウル内の整形を行うノウハウの獲得は1940年頃には既に見受けられます（具体的にどの国でいつの時代にノウハウを得たかというような技術的歴史過程までは知りません）。

　十分な熱源があり、空気が一定速度以上で流れている以上、推進力を発生させることは可能なのです。

　問題は、エンジンカウルの設計はあくまでもエンジンの冷却（エンジン温度の制御）を最優先にしなければならないので、推力発生に特化した設計に出来ない事と、WW2以前の時代にそこまで（推力発生のための）効率のよい設計を成し遂げるだけの流体力学の成熟がなされていない事です。
　


	引用なし

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世界の傑作機　スペシャルエディション　F4Uコルセ...

じゃま - 11/5/14(土) 19:05 -

重ねてレス、ありがとうございます。

わたしも空気が逆流するとは思っていません。
書き方が悪かったです。

カウリングの中で空気が膨張すると、カウリング内圧が高まって
空気が入りにくくなるだろうと思っています。

空気を押し込むのに使えるのは、入り口の動圧だけです。
時速400km/hとすると、これは7.56kPaに過ぎません。

ジェットエンジンでは圧縮機で約6000～60000kPa以上に空気の圧力を高めて、
むりやり空気を押し込んでるので、熱サイクルが成立しますが、
F4Uコルセアのスピードでは見込みないと思います。


	引用なし

	パスワード

これを最後のレスにします。

おうる - 11/5/16(月) 20:04 -

　空気にも慣性は働きますし、熱の伝達速度に起因するタイムラグもありますし、当然空気の膨張の仕方にもムラが生じます。
　圧力だけで語れる問題ではありません。

　ここは議論をするボードですが、文面と言いレスの貼り方と言い、貴殿が何をしたいのか計りかねます。
　本を読んで疑問に思ったのならAnsQに投稿すべきでしたがそうではないようです。
　ただ単に本を読んで抱いた不満を発散させるだけなら、出版元か書籍の販売元へメールを送るか、書籍を扱う掲示板にレビューでも投稿すべきです。
　15日付の、分ける必要のない投稿をわざわざ３つに分けて貼り付け、ただ自分の本に対する感想を一方的に展開するやり方は荒らし行為と受け取られても仕方が無いように思われます。
　次回からはお気をつけください。


	引用なし

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すみませんでした。

じゃま - 11/5/16(月) 22:06 -

おうるさん、すみませんでした。

「世界の傑作機」は、大変有名なシリーズなので、このサイトでもよく引用されたりしていますが、読んでいて「それはちょっと違うなあ」と思うところがいろいろあったので、みなさんはどう解釈されているのか、ご愛嬌までに書いてみました。

意見が違うからといって、その人が悪人だとか、思っているのではないのです。

ただ、単純に間違いは間違いなので、議論した方がいいだろうと思います。


	引用なし

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世の中によくあることです。

豪腕少年タイフーン - 11/5/17(火) 16:53 -

> 意見が違うからといって、その人が悪人だとか、思っているのではないのです。

聴覚生理学の昔のえらい東大教授（人格者です）の文献が
いまだに引用されていますので、それに逆らえずに、
聴覚生理学を学ぶ医学生から看護士や言語聴覚士まで、
１）外耳道で共鳴して音圧が上がって、音が増幅される。
２）面積比と耳小骨のテコ比で約28dB、中耳で増幅される。
と、いまだに習っています。

専門に学んでいる者にとっては、
たんなる笑い話にすぎませんが、
何十年も、ほったらかしです。

なにも実害がないからでしょうか？


	引用なし

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Re:世界の傑作機　スペシャルエディション　F4Uコ...

なびえ - 13/9/16(月) 13:00 -

はじめまして。
世界の傑作機No.143は読んでいないのですが、
液冷のLaGG-3あたりのラジエータのことが書かれているのでしょうか?
それとも空冷のLa-5のカウリングのことについてでしょうか?
「図４　風圧分布」がどんな絵か気になります。
ジェットエンジンの燃焼器入り口圧力のような高圧でなくても、
前面開口部が前向きで後部開口部が後ろに向いていて周囲の圧力が正面より低ければ前から入って後ろからでていくし、
流路断面積が拡大（前面開口部より後部開口部の断面積が広い）してれば
前面開口部より後部開口部の間の管の内壁は、全部ひっくるめるとななめ前向きになるので、後部開口部からでる空気の方が高温で体積が大きければ、管の内壁が受ける圧力もトータルではななめ前向き、その大きさは温度変化なしより大になるんじゃないでしょうか?
メレディス効果については
http://bf109.exblog.jp/1559902/
に説明されてるのをみたのですが、マーリン66のP51とスピットファイアの性能差の要因としてメレディス効果をあげています。ただシリンダーやラジエーターの抵抗もあるし、空冷星型が胴体前部にある形態だと無理じゃないでしょうか?
というより大出力の空冷星型が胴体前部にある形態ってこの観点からみるとすごく抗力を増加させるような気がします。
実績ある牽引式を否定したB-36って、後ろ絞りすぎみたいだけどこの辺考慮したってことないでしょうか?


	引用なし

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メレディス効果

じゃま - 13/9/20(金) 18:14 -

> 前面開口部より後部開口部の間の管の内壁は、全部ひっくるめるとななめ前向きになるので、後部開口部からでる空気の方が高温で体積が大きければ、管の内壁が受ける圧力もトータルではななめ前向き、その大きさは温度変化なしより大になるんじゃないでしょうか?

こちらこそ、はじめまして。

300km/hで飛んでいる飛行機があるとして、
ちょっと計算してみました。
・速度　300km/h
・圧力　１気圧（海面高度）
・気温　20℃

このとき、
　空気密度＝1.14kg/m3
です。
　さて、空気がエンジンカウル又は冷却器を通過する際に50℃の温度上昇があると仮定しますと、空気が膨張して
　空気密度＝1.079kg/m3
に変化になります。
すると、空気の体積が増えて、流速が増加するような気がします。
しかし、実際にはそうならないと思うのです。

なぜかというと、エンジンカウル又は冷却器には必ず圧力損失があって、これは通過する空気流速の２乗に比例して増加するからです。
これを勘案すると、実際の空気流速は1.029倍にしかなりません。

「でも、1.029倍は小さいけれど、増えているのだから、そのぶんパワーアップ」と思われるでしょうけど、違うのです。
膨張したぶんだけ、空気の密度は低下しているので、空気の重量流量は小さくなってしまうのです。
今の例では、もともとの94％まで下がります。
エンジンカウル又は冷却器内で空気が加熱されると、空気が通りにくくなってしまうということです。

飛行機の方から見れば、同じ速度で飛んでいるならエンジンカウル又は冷却器内で空気が加熱されるのは、抵抗が増えることになって、パワーアップにはならないです。


	引用なし

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ああ

じゃま - 13/9/20(金) 18:23 -

> > 前面開口部より後部開口部の間の管の内壁は、全部ひっくるめるとななめ前向きになるので、後部開口部からでる空気の方が高温で体積が大きければ、管の内壁が受ける圧力もトータルではななめ前向き、その大きさは温度変化なしより大になるんじゃないでしょうか?
>
> こちらこそ、はじめまして。
>
> 300km/hで飛んでいる飛行機があるとして、
> ちょっと計算してみました。
> ・速度　300km/h
> ・圧力　１気圧（海面高度）
> ・気温　20℃
>
> このとき、
> 　空気密度＝1.14kg/m3
> です。
> 　さて、空気がエンジンカウル又は冷却器を通過する際に50℃の温度上昇があると仮定しますと、空気が膨張して
> 　空気密度＝1.079kg/m3
> に変化になります。
> すると、空気の体積が増えて、流速が増加するような気がします。
> しかし、実際にはそうならないと思うのです。
>
> なぜかというと、エンジンカウル又は冷却器には必ず圧力損失があって、これは通過する空気流速の２乗に比例して増加するからです。
> これを勘案すると、実際の空気流速は1.029倍にしかなりません。
>
> 「でも、1.029倍は小さいけれど、増えているのだから、そのぶんパワーアップ」と思われるでしょうけど、違うのです。
> 膨張したぶんだけ、空気の密度は低下しているので、空気の重量流量は小さくなってしまうのです。
> 今の例では、もともとの94％まで下がります。
> エンジンカウル又は冷却器内で空気が加熱されると、空気が通りにくくなってしまうということです。
>
> 飛行機の方から見れば、同じ速度で飛んでいるならエンジンカウル又は冷却器内で空気が加熱されるのは、抵抗が増えることになって、パワーアップにはならないです。


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Re:メレディス効果

なびえ - 13/9/21(土) 18:41 -

空冷星型が胴体前部にある形態ではおっしゃるとうりエンジンカウル内での加熱は抵抗が増えそうな気がします。

では液冷でP51のようなレイアウト、流路を持たせたときはどうでしょうか?

プロペラの軸はエンジンの上部にあり胴体下部のインテイクはプロペラの中心から離れていて、プロペラ後流の影響のある位置に開口、境界層も排除されていて、
高速全開時のインテイクの対気速度はラムジェットエンジンの始動に必要なマッハ0.5を超えていてラジエーター通過時に発生する抗力に対してけっこう押し込まれそう。

ラジエーターの構造が冷却液を通す一本一本の平たい液路断面が平行ではなく、後方で広がるようにする等して、ラジエーター本体通過時の冷却空気の流路が加温と同時に拡大するくさび状になるようになってたら、冷却空気が温度上昇に伴って膨張してその分空気が通りにくくなってしまうということをさけられそうです。

そして、摩擦損失を無視したらですが、全部ひっくるめるとななめ前向きとなる放熱面の内壁は、冷却空気の流路断面が広がっても膨張によって圧力を維持し、その方向はななめ前向ってことになりそうです。

ところが、おそらくですがラジエータは平行な板状の管で、そうはなってません。
（外形が箱型だから。中は分からないが流路が拡大するようになってたら台形になってないといけない思う）
でもマーリンのP51とスピットファイア、性能差がメレディス効果と言ってる人はネット上等でも結構いるようです。私は英文がよくわからないのでよく分からないのですが・・・・
イスパノHA-1112-M1Lというbf109にマーリン 500/45つけたのもありますがやはり差があるみたいです。

ここで憶測ですが、P51にしろLaGG-3にしろ、開口部からラジエーター本体まで流路が大きく拡大していますが、この区間の内壁はななめ前向きで押し込まれた圧力は斜め前向き
インテイク開口部より後部開口部は断面が大きくても、加熱膨張しているので圧力の低下はない
ラジエーター本体の前面は圧力を受けるが後面も圧力を受け、抜ける間に加熱膨張しているので圧力は低下してない

ということで摩擦損失を無視したらですが、全部ひっくるめるとななめ前向きの圧力を受けるってことにならないでしょうか?

これが圧力損失を上回るかどうかは分かりませんが、ガソリンエンジンの熱効率は2割から3割程度だった思いますが、プロペラ回すより大量に廃棄されてる熱エネルギーを少しでも回収できたら大きいってことはないでしょうか?
ジェットエンジンの燃焼器やフレームホルダーだってそれなりの圧力損失を生じてるってことはありませんか?


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メレディス効果（その２）

じゃま - 13/9/22(日) 21:11 -

レスありがとうございます。

> ラジエーターの構造が冷却液を通す一本一本の平たい液路断面が平行ではなく、後方で広がるようにする等して、ラジエーター本体通過時の冷却空気の流路が加温と同時に拡大するくさび状になるようになってたら、冷却空気が温度上昇に伴って膨張してその分空気が通りにくくなってしまうということをさけられそうです。

流路を拡大させると、流路断面積が大きくなるので、空気の流速がどんどん
おそくなっていきますので、期待するようなジェット効果もなくなってしまいます。
また、流路断面積を拡大させると、「拡大損失」という圧力損失が加わるので、
空気が通りやすくなるともかぎらないです。

> ジェットエンジンの燃焼器やフレームホルダーだってそれなりの圧力損失を生じてるってことはありませんか?

はい、おっしゃるとおり、圧力損失があります。
ジェットエンジンの燃焼器は、全圧損失率が大体10％以下になるように設計します。
ジェットエンジンは、スターターで起動して、空気流量が十分になってきたら、燃料を入れて点火します。
すると空気が加熱されるので、圧力損失がポンと上がります。
そのままでは空気流量が下がるので、圧縮機の回転数を上げたり、入り口案内羽根の角度を変えたりして、もっと空気が流れるように制御していきます。

「メレディス効果」は、圧縮機が無いのでムリだと思います。


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Re:メレディス効果（その２）

なびえ - 13/9/23(月) 17:31 -

マーリンのHA-1112-M1LやスピットファイアとP51の比較だと、米国の性能テストは武装、無線、使わない燃料系統等を外し、しかも登載燃料・潤滑油は必要最低限、エンジンにも若干のチューンを施して行うことが大半(Ans.Q　483)ということもあるそうですし、機体も似通っていて明確になりずらいかもしれないので、キ60と三式戦闘機一型乙を比較してみると、

キ60　DB601A　560km/h(高度4,500m)　全幅：9.78 m　翼面積16.21 m²

キ61三式戦一型乙ハ40 590km/h(高度4,860m) 全幅12.00m 翼面積20m²

となっていて、エンジンはDB601Aとハ40だからたぶんかわらない、形状も似ているし、自重はキ60のほうが軽いので、最高速度はキ60のほうがかなり速そうですが、逆になっています。

違いといえば、キ61のほうは胴体下部の冷却器開口部からラジエーターのまでの間で流路が大きく拡大するような形状になっていて、ことがこのような差につながっているってことはないでしょうか?
といっても冷却器まわりの抗力が低下してるだけかもしれませんが・・・・


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キ60とキ61

じゃま - 13/9/24(火) 20:58 -

> 違いといえば、キ61のほうは胴体下部の冷却器開口部からラジエーターのまでの間で流路が大きく拡大するような形状になっていて、ことがこのような差につながっているってことはないでしょうか?
> といっても冷却器まわりの抗力が低下してるだけかもしれませんが・・・・

流路を拡大させると、空気の速度が下がって、静圧が上がって、ゆっくり空気を冷却器に押しこむことになるので、冷却器での圧力損失が小さくなるのではないでしょうか。
空気の速度エネルギー（動圧）を静圧に変換しているわけですね。

あと、冷却器を半埋めこみ式にして突出部を減らしたのが大きいのではないかと思います。


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