Розрахунок відцентрової швидкості потоку насоса

Швидкість потоку (Q) aвідцентровий насосє ключовим параметром для вимірювання його передачі, що безпосередньо впливає на проект системи та ефективність роботи. Ця стаття буде глибоко проаналізувати формули обчислення витрат, впливаючи на коефіцієнти та методи розрахунку інженерії, щоб допомогти інженерам зробити точний вибір та оптимізувати операції.

1. Визначення та одиниці відцентрової швидкості потоку насоса

Швидкість потоку (Q)

Обсяг рідини, що надається насосом за одиницю часу. Поширені одиниці такі:

• Міжнародні одиниці: M3/H (кубічні метри на годину), л/с (літри в секунду)
• Імператорські одиниці: GPM (галони в хвилину), FT3/с (кубічні фути в секунду)

Перетворення відносин

• 1M3/H≈4.403gpm
• 1L/с = 15,85 гпм

2. Формули ядра для відцентрової швидкості потоку насоса

2.1 Формула теоретичної швидкості (без розгляду втрат)

Теоретична витрата відцентрового насоса може бути обчислена через геометричні параметри робочого колеса:

Q = a Незу = πigD Колисбстин

• Відповідь: Потік - через ділянку на виході з крильчатки (M2)
• D: Діаметр випуску крильчатки (M)
• Б: Ширина випуску крильчатки (M)
• V: Радіальна швидкість рідини на виході з крильчатки (м/с)

Сценарій застосування: Він використовується для оцінки швидкості потоку на попередньому етапі проектування, але він не враховує впливу гідравлічних втрат та ефективності.

2.2 Формула фактичної швидкості потоку (враховуючи ефективність)

На фактичну швидкість потоку впливає ефективність насоса (η) та системний опір, і його потрібно обчислити в поєднанні з головою (h) та потужністю (p). Коли блок швидкості потоку становить M3/S:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅@

Коли одиниця витрата дорівнює M3/H:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅η × 3600

p: потужність вала (KW)

• η: Ефективність насоса (зазвичай 50% - 85%)
• ρ: щільність рідини (кг/м3)
• G: Гравітаційне прискорення (9,81м/с2)
• Н: Голова (м)

Ключові моменти:

• Швидкість потоку безпосередньо пропорційна потужності і обернено пропорційна голові.
• Високі - в'язкість рідини знизить ефективність (η), і розрахунок потрібно виправити.

3. Ключові фактори, що впливають на витрата

3.1 Параметри крильчатки

• Діаметр крильчатки (D): Швидкість потоку безпосередньо пропорційна квадраті діаметра крильчатки (Q∝D2).
• Швидкість обертання крильчатки (N): Швидкість потоку безпосередньо пропорційна швидкості обертання (Q∝N), дотримуючись закону про подібність: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3.

3.2 Опір системи

Трубні тертя, отвори клапана та кількість ліктів будуть підвищувати опір системи, що призведе до того, що фактична швидкість потоку буде нижчою, ніж теоретичне значення. Фактичну швидкість потоку потрібно визначити шляхом перетину характерної кривої системи та характерною кривою насоса. Характерна крива системи відображає взаємозв'язок між витратами та опором у системі трубопроводу і зазвичай отримується з формули розрахунку опору трубопроводу. Характерною кривою насоса є крива взаємозв'язку між такими параметрами, як швидкість потоку, голова, потужність та ефективність відцентрового насоса в різних умовах праці, що визначається виробником за допомогою експериментів. Коли насос встановлений у певній системі трубопроводу, витрата, що відповідає перетину двох кривих, є фактичною робочою швидкістю потоку насоса в цій системі.

3.3 Середні характеристики

• В'язкість: Висока - В'язкість Рідини (наприклад, масла) збільшуватимуть внутрішнє тертя та знизить швидкість потоку.
• Вміст газу: Коли вміст газу в рідині перевищує 5%, кавітація може бути індукована, а швидкість потоку різко знизиться.

4. Поширені причини та розчини для ненормальних витрат

5. Короткий зміст

Швидкість потоку aвідцентровий насосможна оцінити теоретичними формулами, але фактичне значення повинно поєднуватися з ефективністю та характеристиками системи. Розмір крильчатки, швидкість обертання та середні характеристики - це основні змінні, що впливають на швидкість потоку. В інженерії витрата переважно визначається за допомогою кривих продуктивності та вимірюваних даних, а не покладається виключно на розрахунки. Оволодіння логікою обчислення витрат може оптимізувати вибір насоса, зменшити споживання енергії та продовжити термін служби обладнання. Для складних систем рекомендується використовувати моделювання CFD або професійне програмне забезпечення (наприклад, Pipe - Flo) для допоміжного аналізу.