ポンプ・タービン

水ポンプと水車は、多くの産業で広く使われている機器である。タービンは、エネルギーを集めて仕事に変換する装置です。ポンプとは、液体を移送するための装置です。両デバイスは、電気工学、機械工学、土木工学、建築、発電、自動車工学など、多くの分野で重要な応用が期待されています。今回は、タービンとポンプとは何か、その仕組み、タービンとポンプの種類とバリエーション、最後にタービンとポンプの違いについて説明します。

ポンプ

ポンプとは、液体を移送するための装置である。ポンプは、これらの液体を機械的なエネルギーで移送するものです。ポンプの代表的な例として、エアコンプレッサーがあります。外から空気を取り込んで内部に移動させ、内部のガスの圧力に打ち勝つのです。ポンプは、流体に働きかけてエネルギーやエントロピーの高い状態にする装置です。機械式ポンプの多くは、回転運動を利用している。また、直線的に動くポンプもあります。ポンプは、電気モーターや燃料エンジンで駆動するものが主流です。ポンプは、エネルギーを別の形に変換するのではなく、望ましい方向に導くものです。音や振動、熱などの形で必ず何らかのエネルギーが失われるため、ポンプの効率は100％ではありません。大きく分けて、直上型ポンプ、置換型ポンプ、重力型ポンプの3種類が知られています。

タービン

タービンは、ある流体の流れからエネルギーを吸収し、それを有用な仕事に変換することができる装置である。タービンは、円筒形の中心軸を中心に回転できる軸と、軸に取り付けられた羽根から構成されている。タービンの羽根は、扇風機の羽根のような形をしています。流入する液体の流れによって、シャフトが回転する。これは、ファンの逆の工程です。この動きによって、タービンの上部では均一な円運動が生まれます。この端を発電機に接続することで、エネルギーを生み出すことができます。深い井戸から水を水槽に運ぶポンプに接続することも可能です。風車や水車は最も古いタービンである。タービンは、摩擦、音、熱、振動などの形でエネルギーを失います。つまり、タービンは100％効率の良い機械ではないのです。

タービンとポンプの違いは何ですか？

-ポンプは有用なエネルギーを吸収し、運動エネルギーに変換し、流体の流れに変換します。

-タービンが流体からエネルギーを吸収し、仕事に変換する場合はその逆となります。