機械設計– category –

配管の接続方法は、ねじを切った管を継手にねじ込む「ねじ込み」、フランジをガスケットを挟んでボルトで締める「フランジ」、管どうしを溶かしてつなぐ「溶接」の3つです。口径・圧力・取り外しやすさでの使い分け、ユニオンとフランジの違い、ねじ込みフランジを整理します。

抽気タービンの出力は、各区間を通る蒸気流量と比エンタルピー差の積を合計して求めます。抽気温度の求め方、内部効率と発電機効率の使い分け、蒸気表の読み方、抽気前後の流量収支を、具体的な計算例とHTML数式で整理します。抽気復水タービンの出力計算にも使える方法です。

タービンの仕事は、入口と出口の蒸気の比エンタルピー差に流量を掛けて求めます。出口の乾き度を比エントロピーから求める公式x＝(s−s′)/(s″−s′)、湿り蒸気のエンタルピー、kWへの換算を、ランキンサイクルのh-s線図と蒸気表の計算例で整理します。

定圧比熱（cp）は圧力一定、定容比熱（cv、定積比熱と同じ）は体積一定で気体1kgを1K上げる熱量です。cpが大きい理由、cp−cv＝R（cp＝cv＋R）の導き方、空気の値（cp≒1.005、cv≒0.718kJ/(kg・K)、κ≒1.4）を整理します。

熱落差とは、タービン入口と出口の蒸気のエンタルピー差で、タービンが仕事に変えられる熱の大きさです。断熱熱落差と実際の熱落差の違い、内部損失・外部損失、タービン効率の公式（内部効率×機械効率）と蒸気表を使った計算例、熱消費率まで整理します。

オクタン価はガソリンの自己着火しにくさ、セタン価は軽油の自己着火しやすさを表す数字です。標準燃料を使った決め方、ノッキングとの関係、JIS K 2202のレギュラー89・ハイオク96、軽油のセタン指数45、2つの違いを整理します。

カルノーサイクルとは、等温膨張・断熱膨張・等温圧縮・断熱圧縮の4過程でできた理想の熱サイクルです。P-v線図・T-s線図の読み方、熱効率の公式η＝1−T2/T1の導出、実際の効率との違い、例題まで順に整理します。

熱機関とは、高温の熱を受け取って一部を仕事に変え、残りを低温側へ捨てる装置です。内燃機関と外燃機関の違い、5つの工程と4つの状態変化、カルノー・オットー・ディーゼル・ブレイトン・エリクソン・ランキンなど9つのサイクル、熱効率の目安を整理します。

スターリングサイクルとは、2つの等温過程と2つの等容過程でできた、スターリングエンジン（スターリング機関）の理論サイクルです。再生器とディスプレーサによるエンジンの仕組み、P-v線図・T-s線図、熱効率η＝1−T12/T34、冷凍機の原理まで整理します。

安全弁の選定は「型式→設定圧力→呼び径」の3段階です。流体と温度から型式を選ぶ要点、最高使用圧力と運転圧力から設定圧力を決める基準、JIS B 8210の式による吹出し量の計算と呼び径の選び方を、例題つきで整理します。