蒸気機関車で使う蒸気について

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  • 質問者：bibatch
  • 質問日時：2002/02/03 14:04
  • 回答数：1件

蒸気機関車では、どれくらいの圧力、温度の蒸気を使い、仕事をした後、どれぐらいの圧力、温度の蒸気を排出しているのでしょうか。また低熱源の温度は何度ぐらいですか。教えてください。

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A 回答 (1件)

No.1ベストアンサー

  • 回答者： tocoche
  • 回答日時：2002/02/04 18:46

蒸気機関車で使われる蒸気は下記の本によると、ボイラ出力で２００℃：１６気圧ですが、これは飽和水蒸気のため、ほっとくとすぐに水に戻ってしまうので、過熱（スーパーヒーティング）により１６気圧のまま４００℃まで上げられます。

　これを断熱膨張させれば膨張比（蒸気機関車では締切り比といいます）により、排出温度，圧力が求められます。　排出蒸気は燃料の排気を吐き出させるため、２気圧は残してあったと思います。

また、排出されたところは常温ですが蒸気はずっと熱いため、低熱源温度より背圧を考慮したほうがいいと思います。　なお、復水器を使えば常温でも背圧を０．１気圧まで下げられますが、高い膨張比と複雑な構造を必要とするので、蒸気機関車に使われることは稀です。

おすすめ本：　ネコパブリッシング　日本の蒸気機関車　１８００円　写真がかっこいいし、構造も歴史もバッチリわかる。
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この回答へのお礼

質問に答えてくださったtocoche様、ありがとうございました。助かりました。

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お礼日時：2002/02/04 20:28

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記憶から呼び戻しながら。


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【火力発電所】
　　　　　　　　タービン入口温度 　同圧力
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　※１：要するに蒸気の臨界点以下
　※２：超臨界圧の場合の温度。
　　　　超々臨海圧なら６００度弱、２８０kg/cm2G
　　　　などの例もあり。

□
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東海道型は動輪上重量：48.2t,軸重：16.1t
常磐型は動輪上重量：44.6t,軸重：15t
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日立製作所及び川崎車輌のカマと汽車製造のカマとではドームの形状に違いがあります。
日立製作所及び川崎車輌のカマではドームの形状が前後非対称ですが、汽車製造のカマは前後対称になっています。
当方もC62は2両所持しています。特急「はつかり」牽引の再現でC61と共に頑張って動いてくれています。

以下にC62鉄道模型に関するURLを貼っておきます。
ご参考になれば・・・！

参考URL：http://www5a.biglobe.ne.jp/~toyoyasu/c62n.htm

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また、空気が水だった場合についてもご教授頂けないでしょうか。

計算式も含め、回答頂けると幸いです。
必要な情報が他にあれば、ご指摘ください。

Aベストアンサー

0℃の空気の比重は
1.293kg/m^3
http://www.mterm-pro.com/machine-yougo/fluid-dynamics/water-air-bussei.html
なので、
W30m×D15m×H8m(の空気の重さは）
=3600m^3
=(3600m^3)(1.293kg/m^3)(1000g/1kg)
=4654800g
になる。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF%E3%83%83%E3%83%88
1ｗ＝1Ｊ/secだから、350ｗｘ24で60分ってことは
350J/s*24*(3600sec)＝30240000Jが加えられることになる。

空気の比熱は
1.006Ｊ/g・Ｋなので、
http://www.kdcnet.ac.jp/college/buturi/kougi/buturiko/heat/heat3/tbl-gasspheat.htm
30240000Ｊ/(1.006J/g・K)(4654800g)=6.46Kということになり、
温度上昇はだいたい6.5℃になる。

加えられたエネルギー/(体積)(比熱)＝温度上昇
ってことだね。
水の場合も比熱と比重を変えるだけで計算できると思うけど、、
比重も比熱も空気と比べて大きいから、ごくわずかの上昇しか無いと思うよ。

0℃の空気の比重は
1.293kg/m^3
http://www.mterm-pro.com/machine-yougo/fluid-dynamics/water-air-bussei.html
なので、
W30m×D15m×H8m(の空気の重さは）
=3600m^3
=(3600m^3)(1.293kg/m^3)(1000g/1kg)
=4654800g
になる。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF%E3%83%83%E3%83%88
1ｗ＝1Ｊ/secだから、350ｗｘ24で60分ってことは
350J/s*24*(3600sec)＝30240000Jが加えられることになる。

空気の比熱は
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（安全弁が作動したら、もの凄い勢いで蒸気が噴出します）

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%A7%E5%8A%9B%E9%8D%8B

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