流体機械
回転する羽根車を介して連続的にエネルギーを変換する。
ターボポンプ、送風機、ターボ圧縮機
風車、ガスタービン、蒸気タービン
流れの方向によってさらに以下のように分類される。
クロスフローとも呼ばれる。
原動機の軸にかかるトルクである。
流体エネルギーを機械エネルギーに変換する。
油圧を使うもの 油圧シリンダ:油圧のエネルギーを直線運動に変換する 油圧モーター:油圧のエネルギーを回転運動に変換する 揺動形アクチュエータ:油圧のエネルギーを首振り運動に変換する
空圧を使うもの 空気シリンダ:気体のエネルギーを直線運動に変換する 空気モーター:気体のエネルギーを回転運動に変換する。 歯車モーター、ベーンモーター、ピストンモーターなど 風力原動機
圧力モーター
水車、発電用水車
蒸気タービン、ガスタービン
軸動力(駆動軸に入力される動力)P0 に対する水動力(実際に流体に与えられる動力)P の割合を全効率ηといい、
η = P P 0 = P 0 − P m P 0 ⋅ ρ g Q ( H t h − H l ) ρ g ( Q + q ) H t h = η m η h η v {\displaystyle \eta ={\frac {P}{P_{0}}}={\frac {P_{0}-P_{\mathrm {m} }}{P_{0}}}\cdot {\frac {\rho gQ(H_{\mathrm {th} }-H_{\mathrm {l} })}{\rho g(Q+q)H_{\mathrm {th} }}}=\eta _{\mathrm {m} }\eta _{\mathrm {h} }\eta _{\mathrm {v} }}
のように3つの効率に分解される。ただし
η m = P 0 − P m P 0 {\displaystyle \eta _{\mathrm {m} }={\frac {P_{0}-P_{\mathrm {m} }}{P_{0}}}} :機械効率 Pm :機械損失
η h = H t h − H l H t h {\displaystyle \eta _{\mathrm {h} }={\frac {H_{\mathrm {th} }-H_{\mathrm {l} }}{H_{\mathrm {th} }}}} :水力効率 Hth :理論揚程 Hl :水力損失による損失揚程
η v = Q Q + q {\displaystyle \eta _{\mathrm {v} }={\frac {Q}{Q+q}}} :体積効率 Q :流量 q :漏れ流量
吸い込み流れと吐き出し流れが平行であるものである。比較的多流量、低揚程の性能を示す。
扇風機、プロペラなど
流体の力学的エネルギーと機械的エネルギーの変換の方向に着目して分類すると以下のようになる。原動機と被動機は方向が逆であるから、損失を考えなければ可逆的な関係にある。
吸い込み流れと吐き出し流れが直交するものである。比較的少流量、高揚程の性能を示す。
シロッコ扇風機など