Keskipakopumpun virtausnopeuden laskeminen

A: n virtausnopeus (q)keskipakopumppuon avainparametri sen kuljetuskapasiteetin mittaamiseksi, mikä vaikuttaa suoraan järjestelmän suunnitteluun ja toiminnan tehokkuuteen. Tässä artikkelissa analysoidaan syvästi virtausnopeuden laskentakaavia, vaikuttavia tekijöitä ja tekniikan laskentamenetelmiä, joiden avulla insinöörit auttavat tekemään tarkkoja valintoja ja optimoimaan toiminnot.

1. Keskipakopumpun virtausnopeuden määritelmä ja yksiköt

Virtausnopeus (q)

Pumpun toimittama nesteen tilavuus yksikköä kohti. Yleiset yksiköt ovat seuraavat:

• Kansainväliset yksiköt: M3/h (kuutiometriä tunnissa), l/s (litrat sekunnissa)
• Imperial -yksiköt: GPM (gallonat minuutissa), FT3/S (kuutiometriä sekunnissa)

Muuntamissuhteet

• 1M3/H - 4,403 gpm
• 1L/S = 15,85 gpm

14. Keskipakopumpun virtausnopeuden ydinkaavat

2.1 Teoreettinen virtausnopeuskaava (harkitsematta tappioita)

Keskipakopumpun teoreettinen virtausnopeus voidaan laskea juoksupyörän geometristen parametrien kautta:

Q = a⋅V = π⋅D⋅B⋅V

• V: Virtaus - juoksupyörän pistorasian alueen läpi (M2)
• D: Juoksupyörän poistoaukon halkaisija (M)
• B: Juoksupyörän poistoaukon leveys (M)
• V: Nesteen säteittäinen nopeus juoksupyörän poistossa (M/S)

Sovellusskenaario: Sitä käytetään arvioimaan virtausnopeus alustavassa suunnitteluvaiheessa, mutta siinä ei oteta huomioon hydraulisten häviöiden ja tehokkuuden vaikutusta.

2.2 Todellinen virtausnopeuskaava (tehokkuuden huomioon ottaminen)

Pumpun tehokkuus (η) ja järjestelmänkestävyys vaikuttaa todelliseen virtausnopeuteen, ja se on laskettava yhdessä pään (H) ja tehon (P) kanssa. Kun virtausnopeusyksikkö on M3/s:

Q = ρ⋅ kastel

Kun virtausnopeusyksikkö on M3/H:

Q = ρ⋅ kas⋅hp⋅η × 3600

P: Akselin voima (KW)

• η: Pumpun hyötysuhde (yleensä 50% - 85%)
• ρ: Nestekiiheys (kg/m3)
• G: Gravitaatiokiihdytys (9,81 m/s2)
• H: Pää (M)

Avainpisteet:

• Virtausnopeus on suoraan verrannollinen voimaan ja käänteisesti verrannollinen päähän.
• Korkean viskositeetin nesteet vähentävät tehokkuutta (η), ja laskelma on korjattava.

3. Virtausnopeuteen vaikuttavat keskeiset tekijät

3.1 juoksupyörän parametrit

• Juoksupyörän halkaisija (D): Virtausnopeus on suoraan verrannollinen juoksupyörän halkaisijan neliöön (Q∝d2).
• Juoksupyörän pyörimisnopeus (N): Virtausnopeus on suoraan verrannollinen pyörimisnopeuteen (q∝n), samankaltaisuuslain mukaisesti: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3.

3.2 Järjestelmänkestävyys

Putken kitka, venttiilin aukot ja kyynärpäiden lukumäärä lisäävät järjestelmänkestävyyttä, mikä johtaa siihen, että todellinen virtausnopeus on alhaisempi kuin teoreettinen arvo. Varsinainen virtausnopeus on määritettävä järjestelmän ominaiskäyrän ja pumpun ominaiskäyrän leikkauspisteellä. Järjestelmän ominaiskäyrä heijastaa putkilinjajärjestelmän virtausnopeuden ja resistanssin välistä suhdetta ja johdetaan yleensä putkilinjan vastuslaskentakaavasta. Pumpun ominaiskäyrä on parametrien, kuten virtausnopeuden, pään, tehon ja keskipakopumpun tehokkuuden välisen suhteen käyrä erilaisissa työolosuhteissa, jotka valmistaja määrää kokeiden kautta. Kun pumppu on asennettu tiettyyn putkilinjajärjestelmään, kahden käyrän leikkausta vastaava virtausnopeus on tämän järjestelmän pumpun todellinen käyttövirtausnopeus.

3.3 Keskikokoiset ominaisuudet

• Viskositeetti: korkea - viskositeettiset nesteet (kuten öljyt) lisäävät sisäistä kitkaa ja vähentävät virtausnopeutta.
• Kaasupitoisuus: Kun nesteen kaasupitoisuus ylittää 5%, kavitaatio voidaan indusoida ja virtausnopeus laskee voimakkaasti.

4. Yleiset syyt ja ratkaisut epänormaaliin virtausnopeuteen

5. Yhteenveto

A: n virtausnopeuskeskipakopumppuvoidaan arvioida teoreettisilla kaavoilla, mutta todellinen arvo on yhdistettävä tehokkuuteen ja järjestelmän ominaisuuksiin. Juoksupyörän koko, pyörimisnopeus ja keskisuuret ominaisuudet ovat virtausnopeuteen vaikuttavia ydinmuuttujia. Suunnittelussa virtausnopeus määritetään edullisesti suorituskykykäyrien ja mitattujen tietojen kautta sen sijaan, että luottaisi yksinomaan laskelmiin. Virtausnopeuden laskentalogiikan hallitseminen voi optimoida pumpun valinnan, vähentää energiankulutusta ja pidentää laitteiden käyttöiän käyttöä. Monimutkaisissa järjestelmissä on suositeltavaa käyttää CFD -simulaatioita tai ammattimaisia ​​ohjelmistoja (kuten Pipe - Flo) apulaitteisiin.