でんじろう先生のはぴエネ!毎週土曜 午前11時35分~ 私たちの生活で様々な役割を果たしているエネルギー。身近だけど、意外と知らないエネルギーをでんじろう先生がおもしろ実験で徹底解明します!

2015年3月21日放送 第312回

「丸くても風の影響を受ける煙突」

工場などで見かける煙突。
細く丸いので、風の影響をあまり受けない感じがしますが実はそうではないのです。

(1)
ろくろの上に煙突に見立てた筒が2本立っています。
そこに向かって風を当ててみましょう。


(2)
2本の筒に同じように風が当たっているので、ろくろは回転せず、バランスを保っています。


(3)
では、片方の筒に流線型の紙を被せて、風を当ててみると・・・


(4)
細い筒の方が、風に押された!
流線型の紙を被せた方が、一見風の影響を受けそうな気がしますが、実は逆なのです。


(5)
細い筒に風を送ると、後ろで気流が乱れ、風の影響を強く受けてしまいます。
筒は細いのに、なぜ風の影響を受けてしまうのでしょうか?


(6)
水が入った水槽があります。
水面に墨で模様を作ります。


(7)
丸い棒を使って、先ほどの風力実験を再現します。
棒を墨の模様に差し込んで、動かします。
すると・・・


(8)
渦の模様が出来た!


(9)
棒が動いた後ろにでた渦を「カルマン渦」と呼びます。
つまり、細い煙突でも風が吹くと、この渦が発生し、気流が乱れ、煙突本体が風の影響を受けてしまうのです。


(10)
細い煙突でも風の影響を受けて、揺れることがあります。
新名古屋火力発電所の煙突の上部には、この揺れを抑えるため、ダンパーを利用した「TMD」という制振装置が取り付けられています。


(11)
ダンパーについている重りが煙突の揺れと、逆の動きをすることで、揺れを吸収する仕組みになっているのです。


★番組からのお願い★

「はぴエネ!」は大人から子供までを対象に、身近なエネルギーを理解し、興味を持つきっかけとなれるような番組を目指しています。
その為、当HPでも皆さんの参考にしていただけるよう、番組で紹介した初歩的な科学実験の一部を掲載していますが、ご家庭で行う場合には各自の責任において十分にご注意下さい。
特にお子様が実験をする場合には、必ず大人の監督・指導の下、行って下さい。番組の趣旨をご理解の上、以上宜しくお願いします。