「夫を成功」へ導く妻の秘訣 座談会

http://www.ejector.co.jp/p-info/prod_info1.htm

エゼクター(EJECTOR)について

その作動は、ノズルから噴射された流体がノズルにおいて圧力エネルギーから速度エネルギーに転換されて低圧高速となります。

これにより吸入室へ流入した吸入流体は、駆動流体と接触して速度エネルギーを受け、かつ混合作用が行われて運動量の交換後、ディフューザースロート部に達し、混合流体はディフューザー内で速度エネルギーを消費して速度を減じつつ圧力を回復して吐出口へ送り出されます。

「これからの航空機はジェットエンジンの後ろ」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • ターボファンエンジンがファンを用いてやっている事を、ファン無しでやろうとしているのです。

    ターボファンエンジン

    ファンを用いることにより、ジェットエンジン推力の増大および効率化が図られる。

    ジェットエンジンの推進効率は、排気の速度が飛行速度より若干速い程度の速度である場合に最も良い。

    亜音速で飛行するジェット機の場合は、機体速度よりもジェット噴流がかなり高速になり、推進効率(燃費)が悪い。

    ジェットエンジンの推力は、排気ジェット速度とその空気流量の積に比例するが、ジェットエンジンの燃料流量は排気ジェット速度の2乗とその空気流量の積に比例して増すからである。

    従って推力が同じターボジェットエンジンとターボファンエンジンを比較した時、ターボファンの排気噴流速度がターボジェットのそれの1/2だとすると、ターボファンの燃料流量はターボジェットに比べて1/4になる。

    「これからの航空機はジェットエンジンの後ろ」の補足画像1
    No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2020/07/18 15:06
  • ターボファンエンジンではない、純粋ジェットエンジン(ピュアジェットエンジン)の排気ジェット噴流は高速過ぎて効率が悪いので、ターボファンエンジンでは、その高速排気ジェット噴流ガスの持っている運動エネルギーをファンを回すエネルギーに転換して回収し、排気ジェット噴流速度を下げて効率を良くしています。

    しかし、その結果、ターボファンエンジンは大変複雑な構造に成り、重く成り、コストが高く成り、メンテナンスも難しく成り、故障も多く成るなどの問題が出て来ます。

    その問題を解決する為、推力増大管(エゼクター)付けたのです。エゼクターは単純な構造で有りながら、高速排気ジェット噴流から、運動エネルギーを回収し、そのエネルギーを用いて、取り込んだ外気を加速するという、ターボファンエンジンが行っている事と全く同じ働きをします。

    「これからの航空機はジェットエンジンの後ろ」の補足画像2
    No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2020/07/21 10:51

A 回答 (3件)

エゼクターの解説文に、エゼクターつけても推力はあまり増えないことが書いてあります。


ここ。
>吸入室へ流入した吸入流体は.....運動量の交換後.....出口に至る。
運動量の交換であって、運動エネルギーの交換ではありません。ファンやプロペラなら運動エネルギーの交換なのだけど。

具体的に計算してみます。(途中の効率はすべて100%。運動量の交換のみを注目する。)
とりあえず、以下の数値とします。計算しやすい値を設定しています。

まず、高バイパス比エンジン。
バイパス比=9
ジェットの排気速度 300m/s
飛行機の速度 270m/s
空気を秒速30mだけ加速するエネルギーが必要。
燃料によるエネルギー 300^2-270^2 =17100

次に、ターボジェット+エゼクター。
エゼクター通過後で排気速度300m/s とし、 ターボジェットの9倍の空気を取り込むとする。
飛行機の速度 270m/s   これも同じとする。

ターボジェット排出直後の排気速度=570m/S →570*0.1+270*0.9 =300m/s。 ※運動量保存則より。
これで、高バイパス比エンジンと推力は同じ。
燃料によるエネルギー (570^2-270^2)*0.1 =25200  同じ推力なのに燃料消費が大。
この回答への補足あり
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少なくとも遷音速域では普通の高バイパス比ターボファンの方が効率がよさそうに見えるなぁ....

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素人の単純な疑問です。

推進力はmとvの積であれば、噴流の圧と速度を変えても推進力は変わらないのでは ?
この回答への補足あり
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