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2008年4月30日水曜日

なぜポンプは水を吐出すことができるのか

ポンプはなぜ水を吐出すことができるのでしょう。

子供の頃、雨降りの日に傘をぐるぐると回して遊んだ記憶が誰でもあると思います。
傘を回すとそれにつれて、傘についた水滴は遠くへ飛んでいきます。
これは傘が回転することにより発生する遠心力によって水滴が飛ばされているのです。

ポンプの吐出し原理も同様な現象によるものです。
つまり羽根車を回転させると、羽根車の羽根(ブレード)が遠心力を発生させ、傘の水滴のように羽根周辺の水はその遠心力により羽根車の外へ飛ばされ、ポンプ吐出し口へ、そして吐出し口より外へと向かいます。

上記の内容をまとめてみると、

羽根車の中に水が入った状態から回転させると、遠心力により水が外周へ出て行きます。
そうすると、羽根車中心部の水も外周に向かって移動しますので、中心部は真空状態となります。

この真空状態により、水源からの水がポンプ吸込み口へ吸込まれて羽根車中心部へ流入します。
その水は上記と同様に、遠心力により外周部へ移動しポンプ吐出し口から吐出されます。

以上の動作が連続的に発生することにより、ポンプは揚水し続けることができるのです。