ポンプの効率

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質問者：Paltaro
質問日時：2014/09/01 01:45
回答数：3件

学校の機械工学の講義で習っててそもそもの部分がわからないので教えてください。

ポンプの効率がたとえば80%とすると、

ある時間でモータが10回転すると、とうぜん羽根車も10回まわる。ここで羽根が10回まわれば100リットルの水を搬送できるところ、80リットルしか搬送できなかった。

これがポンプ効率80％の意味と考えてよろしいでしょうか。効率などという言葉があまりにも当然に出てきますが意味もよく理解できていないので。。。すみません。

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回答 (3件)

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No.1ベストアンサー

回答者： Dio_Genes
回答日時：2014/09/01 07:11

　ポンプの効率というとき、普通は力学的エネルギーの比率を言っています。

「ポンプから出てきた流体の力学的エネルギー÷ポンプがモーターからもらった力学的エネルギー」ということです。単純に動かせる水の量の比率ではありません。

　分かりやすくするため、ポンプを水力で動かすとしてみましょう。10メートルの高さにある100kgの水を落とす力でポンプを回すとします。このとき、ポンプが「100kgの水を8メートルまで上げられた」、あるいは「10メートルまで上げられた水が80kgだった」とすると、効率は0.8＝80％です。

　水に速度を与えるのだとすると、ちょっと計算が面倒です。エネルギーの比率なので、運動エネルギーの比率で計算する必要があるのですが、運動エネルギーは速度の2乗に比例するので、水で比較してみても単純な速度の比率にはなりません。

（※ある速度の水を動力源に使うとしてみても、1秒当たりにポンプを回す水と、1秒当たりにポンプから出てくる水の質量も計算する必要があり、けっこう複雑で、出てきた式、答を見ても直感的にはよく分からない。）

　どちらにせよ最初に申し上げたように、ポンプに与えた力学的エネルギーと、ポンプで運ばれた水の力学的エネルギーの比率ということです。

P.S.

　上記はよく言われるポンプの効率ですが、仰るような水の量の比率を効率と呼ぶこともありますし、電動モーターでポンプを回すとして、使用電力と水に与えた力学的エネルギーの比率を効率と呼ぶこともあります。「効率」という言葉がどういう意味で使われているか、文脈などを注意して見る必要があります。