ウレージ

アレージまたはヘッドスペースとは、容器内の、特に液体が入っている空いている空間のことである。^{[ 1 ]}

語源

ullage（アラージュ）という言葉は、ラテン語のoculus（オクルス）に由来し、ローマ人は樽のコルク穴を指してこの言葉を使っていました。この言葉は中世フランス語でoeil （オイル）となり、そこから動詞ouiller（樽を満杯にする）が生まれました。1300年頃、ouillageという言葉はノルマン人によって、樽を満杯にするために必要な液体の量を表すために作られました。

アルコール飲料

ワイン醸造において、アレージとは樽の未充填部分を指すようになりました。これは、おそらく内容物の一部が使われてしまったためでしょう。また、ワインボトルの上部にある未充填の空気層にも使われます。この空気層は、温度変化による内容物の膨張を許容するために不可欠です。

さらに、醸造業やビール小売業において、アレージとは、空になった樽に残ったビールの残渣を指します。免許を有する施設所有者、地主、または管理者は、納税申告書などの計算において、アレージ、つまり避けられない樽の廃棄に対する税金を考慮に入れることができます。^{[ 2 ]}そのため、アレージは、免許を有する業界では、樽、バーのタップ、またはポンプから出たビールの廃棄を指す一般的な用語として使われるようになりました。しかし、顧客がグラスに残したビールは、すでに販売されているため、アレージとはみなされません。

ロケット工学

このサターン Vロケットの概略図には、3 セットのアレージ モーターが示されています。

液体燃料ロケットや宇宙船は、推進剤をタンクに貯蔵します。極低温タンクは、エンジン始動後のタンク内の深刻な圧力低下を防ぐため、完全に満たすことはありません。地上、あるいはロケット推進による上昇中の地球の重力場が継続する状態では、推進剤充填部の上部とタンク上部の間の空間は「アレージ空間」と呼ばれます。アレージ圧力は、タンクの構造的完全性とエンジンの正味負圧（NPSH）に影響を与えるため、動力ロケット飛行において重要な測定値です。

エンジン推力のない宇宙空間の無重力状態では、部分的に充填されたタンク内に空隙が生じ、タンクの大部分にアレージ空間が広がり、多数の気体領域に混じった不均一な液体塊が混在する状態となる。このような状況では、液体がエンジン吸気口から浮遊し、安定したエンジン運転には望ましくない。^{[ 3 ]}

例えば小型ロケットエンジンのような小さな力を加えることで、主エンジンの点火前に、エンジンの燃料入口付近のタンク底部に溜まった液体燃料を再び凝集（沈殿）させるのに十分な加速が得られることがあります。この目的に特化したエンジンは、一般的にアレージモーターと呼ばれます。^{[ 4 ] [ 5 ]}

反応制御システムのスラスタは、宇宙空間で液体燃料エンジンを再点火する前に燃料を安定させるためにもよく使用されます。

工業用途

アレージは工業や海洋の分野でも広く使われており、液体や穀物などのばら積み固体を貯蔵・輸送するために使用される大型タンクや船倉内の空きスペースを指す。^{[ 6 ]} IMO規則、連邦規則集、鋼鉄船舶のABS規則に従い、鋼鉄船の特定の加圧タンクは98%を超えて充填してはならないが、例外もある。これは、圧力逃し弁が常にガスまたは蒸気と接触するためである。化学用途の特定の圧力逃し弁は、液体と接触しているときに圧力を逃がすようには設計されていない。

場合によっては、船倉内のアレージが安定性に影響を与えることがあります。例えば、部分的に積載された船倉内の液体貨物や乾燥貨物は、船が片側に傾くと非対称に片側に移動し、満載の船倉と比較して安定性の余裕が減少する可能性があります。タンク内のアレージが過剰になると、自由表面効果（Free Surface Effects）が促進される可能性があります。自由表面効果とは、タンクが満杯でない状態を「スラックタンク（slack tank）」、満杯のタンクを「押し上げられたタンク（pressed up）」と表現することです。^{[ 7 ]}

参考文献

1. Soroka, W. 『図解包装用語集（第2版）』. Institute of Packaging Professionals. 2011年1月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年9月14日閲覧。
2. 「BEER3880 - ビールガイダンス - HMRC内部マニュアル - GOV.UK」gov.uk。 2018年12月11日閲覧。
3. Grayson, GD (2003). 「推進剤の沈降に対する計算設計アプローチ」 .宇宙船とロケットジャーナル. 40 (2): 193– 200. Bibcode : 2003JSpRo..40..193G . doi : 10.2514/2.3953 .
4. Teitel, Amy Shira (2020年6月28日). 「サターンVのUllageロケットとは何か？」オリジナルより2021年1月6日アーカイブ。 2021年1月6日閲覧。
5. Gille, JP; Gluck, DF (1965). 「宇宙船推進システムにおける無重力推進剤移送の流体力学」 . Journal of Engineering for Industry . 87 : 1–8 . doi : 10.1115/1.3670751 .
6. 沿岸警備隊ボルチモアMDフィールド試験開発センター：穀物アレージ
7. 船舶検査海事ガイド。

参考文献

• 鋼製船舶に関するABS規則2007、パート5C

外部リンク

• サターンVエンジンの説明