Cyclone Flame Alcohol Stove / 回転炎アルコールストーブ

チョト時間がないので簡単に
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かのJSBさんの回転炎(サイクロン)ストーブを真似て作ってみた。
コピーを作ったのでは工夫がないとお叱りを受けるので、ちょいと翼を付けて捻ってみたりした。しかも、できるだけ背が低いのを作りたかった。まだ構造の工夫中なので五徳も付けていない。

空気吸入口は穴ではなく、ハーモニカのリードみたいな、ナイフでコの字に切り込みを入れてリード部を少し押し込んで捻りってタービンの翼のようなカタチにした。リード部の壁は向きが缶の中央から偏心するるように斜に構えている。上から見るとヒトデみたい。
要は、空気取り入れ時の勢いを回転方向に向けて、しかも上昇してくるアルコール蒸気を翼で強制的に捻り、でもって、そこで点火させようという戦略(完全に後付でっちあげ)。

結果として、回ったーー。やっほー!いつもより余計に回っている感じ。
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しかも、JSBさんサイトで見たサイクロンストーブの動画で聞くことができるゴーッという燃焼音あるいは風切り音も発している。というか、この音を得るのも目標だった。結構大きな音。
これは素直にうれしい。

目玉焼きに注意して炎を真上から見ると確かに台風の目のような明確な構造を持っていて、この目は揺らぐけども燃料が切れるまで安定持続して存在する。試みに同一寸法の単純なカップで燃焼させたが違いは一目瞭然!細工のないカップでは炎は揺らいで燃えるだけ。コリオリの力のせい?で時々は渦巻くけど持続しない。

炎が空気を取り入れているの図
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翼の構造
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お次はもっと簡単な構造。
切り込み2カ所で翼を形成。
これでも回転する。まだ若干回転に不安定さが残るので翼のサイズを検討する必要がある。
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焦げ跡を見ると、開口部で炎が作られていることが判る。

加筆
翼のねじれの調整が上手くないと炎は回転しない。やはりキレイに均質に作らなくてはいけない。1作目も2作目も数度のテストと調整を経ている。でも、このへんは世界が認める日本のお家芸。もう少し追Qしてみよう。
1作目の音であるが、風切りではなく燃焼音だった。翼の間隔が狭い領域でスベア123の燃焼の小さい感じで激しい乱流の燃焼が起きていた。そこがバーッという音を出しているようだ。これをもっと多くの場所で作ってやればよさそう?ここで吸気流の運動エネルギーをロスすのを避けるのが良いか、強混合して高温燃焼を得るのが良いか、悩みどころかも。空間スケールが小さくて粘性の効く領域だから乱流化の方が流速への抵抗が少ない?ゴルフボールの例もあるしな..どーだろう?渦の生成がここで得た運動エネルギーに起因するのか、単にコリオリの力に起因するか、両者なのか、少し考えてみる必要がある。回転翼無しバージョンで比較するか。
2作目は燃焼音がしない。静かだ。これも翼の角度とか、隙間の調整、キャンバーの付け具合など、調整しないと回らない。

ガキのころゴム動力模型飛行機作りで培った流体感覚としつこい調整癖が役に立ってる。
ちなみに、ゴム動力飛行機は3分超は楽に飛んだ。普段はゴムがゆるむと外れてペラに絡まり帰還する仕組みなのだが、大会などで本気を出すと何度も気流に持って行かれて失ったっけ。
設計図のみ存在し、バルサ材からリブを切り出し、竹ひごをロウソクで曲げ、胴体もバルサから削り出す。木製プロペラを極限まで薄く削りラッカーで仕上げ、シャフトのピアノ線をラジペンで曲げて空転装置を形成する。翼にはガンピ紙を揉んで張る。これは紙が乾燥収縮しても反り返らないし、湿気って伸びてもシワがたるみを吸収するという工夫だ。ゴムはピレリ製の平ゴムをスーパーカントに漬けて強くする..小学校の夏休みは日の出と共に上昇気流を求めて出かけ、飛行機を追いかけ田畑の間を走り回っていたっけ。
小さく軽く高性能を追求するのはアルコールストーブでも一緒だな。ガキの頃から変わっちゃいない(苦笑。
ちなみに、設計図はYS11の木村博士の作と聞いた気がするが..記憶違いかもしれない。

兎にも角にも自然を味方に付けるには微妙なバランスとある程度の精緻さが必要だということだろう。その結果の造形は美しい。

さらに加筆
1号の音だが3,4カ所で定期的に発生する音が重なってバーッっと聞こえるらしい。定期的なのでカルマン渦の剥離のようなものかな。あるいは小さな爆発か。爆発的燃焼と酸欠の繰り返し..爆発だとしたら面白い。
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by ulgoods | 2005-08-28 14:36 | 燃える系
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