ちょっと複雑な水鉄砲について（物理？）。

質問

お世話になります。
添付の図のような水鉄砲があるとします。

黒線より上側は水鉄砲を上から見た図。
黒線より下側は水鉄砲を発射口側から見た図です。

この水鉄砲は2本のスクリューで黄色い矢印側に水を押します。
スクリューは2本とも緑矢印の向きに回転します。

銃口はA～Hの8個の穴が空いています。

この水鉄砲で水を発射させるとA～Hの内最も飛距離がある穴と短い穴が知りたいです。
簡単な説明も加えていただくとありがたいです。

実際は水鉄砲ではなく2軸の押出機という設備での疑問なのですが
簡易的に水鉄砲という形で質問させていただきます。
かなり的はずれな考え方かもしれませんが宜しくお願いします。

回答No.2

dahho

たぶん、水みたいに粘性が少ないと全部同じになってしまうと思います。
パスカルの原理からです。

粘性や弾性があると、変わってくると思います。
直感的にですが、CとGが時間的に交互に強くなるのではないでしょうか？

>この水鉄砲で水を発射させるとA～Hの内最も飛距離がある穴と短い穴が知りたいです。

上の質問に答えるなら、Cが最大のときはGが最弱で、Gが最大のときはCが最弱。

スクリューの回転による押し出し量が、流体が穴から出てくる量と比べて多いか少ないかという条件によっても変わってくると思います。

押し出し量が多い場合は、上から見たときに円を描くように進んだり戻ったりしていると思うので、Cの穴付近では圧力が高まったり、弱まったりすると思います。

穴から出てくる量のほうが多い場合は、ほとんど一定の圧力で出てくると思うので、A～Eのどの穴もほぼ同じ圧力で出てくるのではないでしょうか？

うまく説明できませんが、予想です。

ちゃんと証明するにはコンピュータシミュレーションするしかないかもしれませんね。
それなら実際に実験するほうが早いかもしれませんが。

回答No.1

oo14

どう考えたって上の方の形状次第だと思うので、
それが書いてない以上8個の穴は同じぐらいの圧力がかかるのかな？
と思ってしまいます。
具体的なメーカとか機種を書けば、
さらに結果はおなじですかね。
そうなるように設計しているようにみうけられますし。
２軸にすることによって、圧力を均一としたとかじゃないですかね。
こういうのが理解できないときって、
特許を調べると、詳細に屁理屈が書いてあったりします。
特許の明細ってそんなものです。
物理学的にどうかとかでなく、普通の知識（普通科高校程度）の世界中の人が
納得すれば、すなわち特許、の可能性が格段に高まります。
そういう見方をすると、大いに利用価値があります。
メーカー名＝出願人でＩＰＤＬで調べてみてください。
絶対何か載っています。