なぜ上から下に水を流すと効率が悪いのですか？

なぜ上から下に水を流すと効率が悪いのですか？

No.1 回答者： jtpgmwta 回答日時： 2018/05/11 08:32

上から入れると下にすぐ流れ出てしまうからです。

多少は接触されないと十分に冷却できません。

No.2 回答者： ニートちゃん 回答日時： 2018/05/11 09:05

言ってる意味は分かりますよ。

下に流したほうが、新鮮で冷たい水が常に供給されて
冷却効率が良いって主張ですよね。

そりゃそうなんですが、そこまで冷たい水を供給する必要はありません。
蒸気を水に戻すだけの低温が維持できればいいのです。


水の節約のため、下から流して上から溢れるようにしてます。

原子炉の冷却装置も同じような仕組みです。
液体に戻せれば、冷却水の役目は十分です。

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2018/05/11 09:42

たぶん、「冷却水」のことを言っているのでしょう。

温度差…を考えてみてください。
水蒸気を冷やすと、冷却水は温まります。
温まった冷却水では十分冷やせませんよね。
しかし温まった冷却水でも、まだ熱い水蒸気なら十分冷やす事ができます。

…てことです。

No.4 回答者： 0みー0 回答日時： 2018/05/11 10:17

冷却水は文字通り「冷却」するための水ですが、上からだと水が重力により流れてしまい、冷却水のたまる部分上部に水が残らず空気が入ってしまいます。

そうならないように水を入れると多量に使ってしまいます。

逆に下から入れると重力に逆らって入っているので流れ出ることはありません。楽に水を貯めて冷却することが出来ます。

No.5 回答者： head1192 回答日時： 2018/05/11 13:21

一つは上から流すと、重力の影響によりすぐ下から抜けてしまうからです。

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もう一つは「蒸気」と「冷却水」との温度差によります。

「蒸気」は冷却されることにより、先に進むにつれ温度が下がります。
「冷却水」は温められる（冷却する）ことにより、先に進むにつれ温度が上がります。

１、「冷却水」を上から下に流した場合
　①上流では、ものすごい温度差ができ、効率よく「蒸気」が冷やされます。
　②しかし「蒸気」はすぐこの領域を通り過ぎ、下流に向かいます。
　③下流では冷やされた「蒸気」と温められた「水蒸気」が触れ合います。
　　このため、「蒸気」はあまり冷やされません。

２、「冷却水」を下から上に流した場合
　①上流には、「蒸気」と下流で温められた「冷却水」があります。
　　１、の場合に比べ温度差は小さいと言えまだ「蒸気」の方が熱いので、「蒸気」は冷やされます。
　②下流に行くと、今度はある程度冷やされた「蒸気」と新鮮な「冷却水」が出合います。
　　したがってここでも温度差ができ、「蒸気」は冷やされることになります。

このように
・（上から下）上流では温められるが下流の方では尻すぼみ
・（下から上）上流では（上から下）のケースに若干ゆずるが管全体で冷やすことができる
となり、この2つを比べた場合（下から上）の方に軍配が上がるということです。

No.6 回答者： stomachman 回答日時： 2018/05/11 16:21

図の真ん中にあるやつは熱交換器って言うんです。

　図の内側の管を通って行くものをA、外側の管を通って行くものをB（この場合冷却水）とし、Aの最初の（熱交換器に流入する時の）温度をTa, Bの最初の（熱交換器に流入する時の）温度をTbとします。
　図のようにAとBを互いに逆向きに流して、（理想的には）十分に長い熱交換器に十分ゆっくり流体を流すものとしますと、Aの最後の（熱交換器から流出する時の）温度はTb, Bの最後の（熱交換器から流出する時の）温度はTaになります。（丁度「温度が入れ替わった」状態になる。なので「熱交換器」という名前が付いてるんです。）

　これはどうしてか。熱交換器を沢山の短い熱交換器を直列に繋いだものだと考えます。Bが流入する一番端っこの短い熱交換器の中では、温度TbのBと、Bよりちょっとだけ熱いAとが出会って同じ温度になる。このとき、Bは少しだけ暖められ、Aは少しだけ冷やされます。ですから、Aの温度はほとんどTbと同じになる。その隣の短い熱交換器の中では、Bの温度はTbよりちょっとだけ高く、これがBよりちょっとだけ熱いAと出会って同じ温度になる。… 最後の短い熱交換器の中では温度はTaのAと、Taよりちょっとだけ低い温度のBが出会って、Bの温度がほとんどTaになり、Aの温度はちょっとだけ下がる。という風に、どの短い熱交換器でも、ちょっとだけ温度が低いBと、ちょっとだけ温度が高いAとの間で熱がAからBへ移動するわけです。

　もし冷却水が流れる方向を逆にしますと、流出するときの温度はAもBも同じで、その温度はTaとTbの中間になります。これじゃ熱交換ができていないことになります。

　なお、重力の話は関係ないっす。

No.7 回答者： 郵便貯金 回答日時： 2018/05/11 19:50

上から冷却水を流すと最初に水蒸気(100℃)と冷却水が出合い、熱水に変わり冷却水の温度も上昇する。

水蒸気と冷却水温度の差が大きいので冷却水の温度上昇も大きい。
熱水は冷却水で冷却されて流下していくがその温度差は次第に小さくなっていくので冷却効果は悪くなる。
下から流しても冷却水の温度は上昇していくが、流下してくる熱水の温度はさらに上昇してくるので、温度差は小さくならない。
したがって下からのほうが効率よく冷却できる。。