小径サイクロンの性能維持について

ＯＫ Ｗａｖｅでも似た内容の質問があり、それを参考に小生で考察しました。

360,000G を SI単位にすると、360000 × 9.8 m/s^2 ＝ 約 3600000 m/s^2
遠心力は mrω2 なので、向心加速度(遠心力の加速度)は、rω2 となります。

この加速度が上の数字になる訳なので、サイクロン半径を1cm(0.01m)とすると
0.01 m × ω2 ＝ 3600000 m/s2　　　　　　　　
ω2 ＝ 360000000 m/s2
ω ＝ √360000000 rad/s ＝ 約19000 rad/s
2π rad で一回転なので、

19000 rad/s ÷ 6.28 rad/回転 ＝ 約3000 回転/s

となり、１秒間で 3000回転する必要があります。
この時の法線速度は、サイクロン半径 × 2π × 3000 回転ですから、

0.01 m × 6.28 × 3000 ＝ 188 m/s　　　　　　<音速は、約340m/s>

となり、音速の1/2倍程度のスピードで吸い込まないといけません　となります。

OK Wave では、200,000Gと加速度は小さいが、筒の大きさを10cmとした結果で、音速の倍の
結果が出ましたから、OK Waveの条件設定は適正ではないと思います。

その理由は、ダイソンは最新機種になるほど、筒が円錐になり、径が小さくなり、数が増えています。
それは、ダスト落下部(円錐の筒の最下部)での最小径部で、360,000Gが出て、ダスト(埃)と空気
が分離し易くなり、“小径のサイクロンを連ねて360,000Gという謳い文句”になっていると
想像します。


良い質問だった。
何故、小型化しているのかが判ったので、サンシュー!!阪神さん (^_^;)。

200,000Gや360,000Gは、滅菌ではなくダスト(塵や埃)と空気を充分に分離する、当たり前の
ことに大いに役立っていると思います。
それは、
? 円錐の筒の壁面に大きなＧで、ダストを貼り付けさせ、風速で徐々に円錐の筒の先に運び
　 ダストＢＯＸに落とす時に、役立っています
? 200,000Gや360,000Gで押し固められたダスト(塵や埃)が、ダストＢＯＸに落ちても、直ぐに
　 分離はしないから、空気がまた円錐の先の遠心力が働かない中央部を通って排気される
　 逆に、ダストＢＯＸに落ちたダスト(塵や埃)は、200,000Gや360,000Gで押し固めている
　 から、ダストＢＯＸ内でダスト(塵や埃)が浮遊しないので、分離が確実に行える
　 だから、円錐を小型化して、数を増やすコストアップ内容は、性能向上のためだったとも
　 考えられます
となります。

でも？？、大きなゴキブリを吸引したら、１cmの円錐の筒の先に引掛り、如何なるのかな(^_^;)
と、落ちが付きましたので、(^o^)ﾉ ＜ おやすみーだよ。

時々サイクロンの設計をしています。
と言っても、集塵機の前に設置して大きな不順物を分離するサイクロンで、それも既存品のマイナーチェンジ程度のものですが。

今回の質問の内容で'360,000G'とありますが、このGは力の単位'g(N)'ではないでしょうか。
メーカの説明で遠心力と言っていますのでそのように解釈しました。
360,000g(gf)=360kg(Kgf)の遠心力を発生させるにはどれ程の回転数が必要になるのでしょうか。と思い計算してみました。
遠心力F=(W/g)xrxω2 に
遠心力 　 F=360(Kg)
塵の重さ　 　w=0.01(g)=0.00001(Kg)と仮定
重力加速度 　g=9.8(m/s2)
半径 　 r=0.01(m)
と仮定すると ω=187,800(rad/s)=29,900(rps)
とかなり高速回転になり少し自信がなくなりましたが、参考までにと思い回答しました。

測る手段が無いと思うのだけど、粒子の大きさも示してないから架空に近い数字と思います。
それと、だからどうなのよと突っ込みたい。細菌はなお全滅にまで至らないとか？

実際の落下試験はご存知でしょうが
　　http://www.hama-sss.jp/essay/index.html
　　私の知っている範囲では、最大測定値は10000Gで、、、

　　http://www.adm.co.jp/3-00-2-026.html
　　対衝撃10000Gの3軸加速度センサ

＞2π rad で一回転なので

毎度の延々の式展開

No.40655 SUSタンク脚の強度計算
　50kg×{(9.8m/s^2÷9.8m/s^2)＋(6m/s^2÷9.8m/s^2)}＝50kg×(1＋0.61)＝50kg×1.61

よりはマシか・・・・（笑）