蒸気機関と非大気依存推進

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

蒸気機関と非大気依存推進の違い

蒸気機関 vs. 非大気依存推進

蒸気機関（じょうききかん）は、ボイラで発生した蒸気のもつ熱エネルギーを機械的仕事に変換する熱機関の一部であり、ボイラ等と組み合わせて一つの熱機関となる。作業物質である水を外部より加熱する外燃機関に分類される。 蒸気機関には、蒸気をシリンダに導き、ピストンを往復運動させる往復動型のものと、蒸気で羽根車をまわすタービン型のものとが存在する。本稿では主として往復動型のものを説明する。タービン型のものについては蒸気タービンを参照のこと。. 非大気依存推進（ひたいきいそんすいしん、Air-Independent Propulsion, AIP）は、内燃機関（ディーゼル機関）の作動に必要な大気中の酸素を取り込むために浮上もしくはシュノーケル航走をせずに潜水艦を潜航させることを可能にする技術の総称。ただし、通常は原子力潜水艦で利用される核動力を含まず、非核動力艦のディーゼル・エレクトリック機関を補助・補完する技術を指す。.

外燃機関

外燃機関（がいねんきかん、external combustion engine）は、機関内部にある気体を機関外部の熱源で加熱・冷却により膨張・収縮させることにより、熱エネルギーを運動エネルギーに変換する機関のこと。原動機のうち、燃焼ガスを直接作動流体として用いない熱機関を指す。対して、作動流体として用いるものは内燃機関と呼ばれる。 代表的なものとして、蒸気機関・蒸気タービン・スターリングエンジンがある。また原子炉を使った原子力機関も外燃機関の一種である。.

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仕事 (物理学)

物理学における仕事（しごと、work）とは、物体に加わる力と、物体の変位の内積によって定義される物理量である。エネルギーを定義する物理量であり、物理学における種々の原理・法則に関わっている。 物体に複数の力がかかる場合には、それぞれの力についての仕事を考えることができる。ある物体 A が別の物体 B から力を及ぼされながら物体 A が移動した場合には「物体 A が物体 B から仕事をされた」、または「物体 B が物体 A に仕事をした」のように表現する。ただし、仕事には移動方向の力の成分のみが影響するため、力が物体の移動方向と直交している場合には仕事はゼロであり、「物体 B は物体 A に仕事をしない」のように表現をする。力が移動方向とは逆側に向いている場合は仕事は負になる。これらの事柄は変位と力のベクトルの内積として仕事が定義されることで数学的に表現される。すなわち仕事は正負の符号をとるスカラー量である。 仕事が行われるときはエネルギーの増減が生じる。仕事は正負の符号をとるスカラー量であり、正負の符号は混乱を招きやすいが、物体が正の仕事をした場合は物体のエネルギーが減り、負の仕事をした場合には物体のエネルギーが増える。仕事の他のエネルギーの移動の形態として熱があり、熱力学においては仕事を通じて内部エネルギーなどの熱力学関数が定義され、エネルギー保存則が成り立つように熱が定義される。 作用・反作用の法則により力は相互的であるが、仕事は相互的ではない。物体 B が物体 A に力を及ぼしているとき、物体 B は物体 A から逆向きで同じ大きさの力を及ぼされている。しかし物体 B が物体 A に仕事をするときに、物体 B は物体 A から逆符号の仕事をされているとは限らない。例えば、物体が床などの固定された剛な面の上を移動するとき、床と物体との間の摩擦抗力により、床は物体に仕事をするが、床は移動しないため、物体は床に仕事をしない。.

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レシプロエンジン

レシプロエンジン（英語：reciprocating engine）は、往復動機関あるいはピストンエンジン・ピストン機関とも呼ばれる熱機関の一形式である。 燃料の燃焼による熱エネルギーを作動流体の圧力（膨張力）としてまず往復運動に変換し、ついで回転運動の力学的エネルギーとして取り出す原動機である。燃焼エネルギーをそのまま回転運動として取り出すタービンエンジンやロータリーエンジンと対置される概念でもある。 レシプロエンジンは、自動車や船舶、20世紀前半までの航空機、非電化の鉄道で用いられる鉄道車両、といった乗り物の動力源としては最も一般的なもので、他に発電機やポンプなどの定置動力にも用いられる。.

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ピストン

ピストン(Piston)とは、機械部品の一種。中空の円筒形の部品の内側にはまりこむ円筒形のものの一般的な名称。ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関や、蒸気機関やスターリングエンジンなどの外燃機関に使われるほか、注射器の内筒や管楽器の音程を決めるバルブ部分にも使われているほか、身近な利用例に水洗便器用洗浄弁であるフラッシュバルブのピストンバルブがある。 以下、本稿ではレシプロエンジンのピストンについて述べる。.

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ディーゼルエンジン

ハ183系）用の高速ディーゼルエンジンの一例。DML30HSI形ディーゼルエンジン水平対向12気筒排気量30L(440PS/1,600rpm) 4サイクル・ディーゼルエンジンの動作 ディーゼルエンジン (英:Diesel engine) は、ディーゼル機関とも呼ばれる内燃機関であり、ドイツの技術者ルドルフ・ディーゼルが発明した往復ピストンエンジン（レシプロエンジン）である。1892年に発明され、1893年2月23日に特許を取得した。 ディーゼルエンジンは点火方法が圧縮着火である「圧縮着火機関」に分類され、ピストンによって圧縮加熱した空気に液体燃料を噴射することで着火させる。液体燃料は発火点を超えた圧縮空気内に噴射されるため自己発火する。 単体の熱機関で最も効率に優れる種類のエンジンであり、また軽油・重油などの石油系の他にも、発火点が225℃程度の液体燃料であればスクワレン、エステル系など広範囲に使用可能である。汎用性が高く、小型高速機関から巨大な船舶用低速機関までさまざまなバリエーションが存在する。 エンジン名称は発明者にちなむ。日本語表記では一般的な「ディーゼル」のほか、かつては「ヂーゼル」「ジーゼル」「デイゼル」とも表記された。日本の自動車整備士国家試験では現在でもジーゼルエンジンと表記している。.

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シリンダー

リンダー (Cylinder) とは、英語で「円筒」を意味する単語である。 “シリンダー”と呼称されるものにはいくつかの種類があるが、本項では主にレシプロエンジンの構成部品の一つについて既述する。.

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内燃機関

4ストロークエンジン） (1)吸入 (2)圧縮 (3)燃焼・膨張 (4)排気 内燃機関（ないねんきかん）とは、燃料をシリンダー内で燃焼させ、燃焼ガスを直接作動流体として用いて、その熱エネルギーによって仕事をする原動機 特許庁。これに対して、燃焼ガスと作動流体が異なる原動機を外燃機関という。 インターナル・コンバッション・エンジン() の訳語であり、内部（インターナル）で燃料を燃焼（コンバッション）させて動力を取り出す機関（エンジン）である。「機関」も「エンジン」も、複雑な機構を持つ装置という意味を持つが、ここでは発動機という意味である。.

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第二次世界大戦

二次世界大戦（だいにじせかいたいせん、Zweiter Weltkrieg、World War II）は、1939年から1945年までの6年間、ドイツ、日本、イタリアの日独伊三国同盟を中心とする枢軸国陣営と、イギリス、ソビエト連邦、アメリカ 、などの連合国陣営との間で戦われた全世界的規模の巨大戦争。1939年9月のドイツ軍によるポーランド侵攻と続くソ連軍による侵攻、そして英仏からドイツへの宣戦布告はいずれもヨーロッパを戦場とした。その後1941年12月の日本とイギリス、アメリカ、オランダとの開戦によって、戦火は文字通り全世界に拡大し、人類史上最大の大戦争となった。.

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熱機関

熱機関（ねつきかん、英語：heat engine）とは、熱をエネルギー源とした機関である。装置外から熱を取り込むものと、装置内で（通常は燃料の燃焼によって）生成した熱エネルギーを使用するものとがある。.

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蒸気タービン

蒸気タービンの動翼 発電用蒸気タービン 蒸気タービン（じょうきタービン、steam turbine）は、蒸気のもつエネルギーを、タービン（羽根車）と軸を介して回転運動へと変換する外燃機関である。火力・原子力・地熱などによる発電や産業用途（発電・ポンプ駆動等）に利用される。蒸気としては一般に水蒸気が使われる。 蒸気を利用する原動機としては、蒸気タービンの他に、蒸気でシリンダ内のピストンを往復運動させるレシプロ型の蒸気エンジンが存在する。レシプロ型については蒸気機関を参照のこと。.

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水蒸気

水蒸気（すいじょうき、稀にスチームともいう）は、水が気化した蒸気。空気中の水蒸気量、特に飽和水蒸気量に対する水蒸気量の割合を湿度という。.

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