محاسبه سرعت جریان پمپ گریز از مرکز

سرعت جریان (q) aپمپ سانتریفیوژیک پارامتر اصلی برای اندازه گیری ظرفیت انتقال آن است که به طور مستقیم بر طراحی سیستم و راندمان عملکرد تأثیر می گذارد. در این مقاله به طور عمیق فرمولهای محاسبه سرعت جریان ، عوامل مؤثر و روشهای محاسبه مهندسی برای کمک به مهندسان در انتخاب دقیق و بهینه سازی عملیات تجزیه و تحلیل خواهد شد.

1. تعریف و واحدهای سرعت جریان پمپ گریز از مرکز

سرعت جریان (Q)

حجم مایع تحویل شده توسط پمپ در هر واحد زمان. واحدهای مشترک به شرح زیر است:

• واحدهای بین المللی: M3/H (متر مکعب در ساعت) ، L/S (لیتر در ثانیه)
• واحدهای امپریالیستی: GPM (گالن در دقیقه) ، FT3/S (فوت مکعب در ثانیه)

روابط تبدیل

• 1M3/H≈4.403GPM
• 1L/s = 15.85gppm

2. فرمول های اصلی برای سرعت جریان پمپ گریز از مرکز

2.1 فرمول سرعت جریان نظری (بدون در نظر گرفتن ضرر)

سرعت جریان نظری یک پمپ گریز از مرکز را می توان از طریق پارامترهای هندسی پروانه محاسبه کرد:

q = a اتوم

• پاسخ: جریان - از طریق منطقه در خروجی پروانه (M2)
• D: قطر خروجی پروانه (M)
• ب: عرض خروجی پروانه (M)
• V: سرعت شعاعی مایع در خروجی پروانه (M/S)

سناریوی برنامه: از آن برای تخمین سرعت جریان در مرحله طراحی اولیه استفاده می شود ، اما تأثیر تلفات هیدرولیک و کارآیی را در نظر نمی گیرد.

2.2 فرمول سرعت جریان واقعی (با توجه به کارآیی)

سرعت جریان واقعی تحت تأثیر راندمان پمپ (η) و مقاومت سیستم قرار می گیرد و باید در ترکیب با سر (H) و قدرت (P) محاسبه شود. هنگامی که واحد سرعت جریان m3/s است:

q = ρ⋅g⋅Hplal

هنگامی که واحد سرعت جریان M3/H است:

q = ρ⋅G⋅HP⋅η 3600 × 3600

P: قدرت شافت (کیلو وات)

• η: راندمان پمپ (معمولاً 50 ٪ - 85 ٪)
• ρ: چگالی مایع (کیلوگرم در متر مکعب)
• G: شتاب گرانشی (9.81m/s2)
• ح: سر (م)

نکات کلیدی:

• سرعت جریان به طور مستقیم با قدرت متناسب و معکوس متناسب با سر است.
• مایعات ویسکوزیته بالا باعث کاهش کارایی (η) می شود و محاسبه باید اصلاح شود.

3. عوامل اصلی مؤثر بر سرعت جریان

3.1 پارامترهای پروانه

• قطر پروانه (D): سرعت جریان به طور مستقیم با مربع قطر پروانه (Q∝D2) متناسب است.
• سرعت چرخش پروانه (N): سرعت جریان به طور مستقیم با سرعت چرخشی (Q∝N) متناسب است ، به دنبال قانون شباهت: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3.

3.2 مقاومت در برابر سیستم

اصطکاک لوله ، دهانه شیر و تعداد آرنج ها همه مقاومت سیستم را افزایش می دهد و در نتیجه سرعت جریان واقعی از مقدار نظری پایین تر است. سرعت جریان واقعی باید با تقاطع منحنی مشخصه سیستم و منحنی مشخصه پمپ تعیین شود. منحنی مشخصه سیستم نشان دهنده رابطه بین سرعت جریان و مقاومت در سیستم خط لوله است و معمولاً از فرمول محاسبه مقاومت خط لوله حاصل می شود. منحنی مشخصه پمپ منحنی رابطه بین پارامترهایی مانند سرعت جریان ، سر ، قدرت و کارآیی پمپ گریز از مرکز در شرایط مختلف کار است که توسط آزمایشات توسط تولید کننده تعیین می شود. هنگامی که پمپ در یک سیستم خط لوله خاص نصب می شود ، سرعت جریان مربوط به تقاطع دو منحنی سرعت جریان واقعی پمپ در این سیستم است.

3.3 مشخصات متوسط

• ویسکوزیته: مایعات ویسکوزیته بالا (مانند روغن) اصطکاک داخلی را افزایش داده و سرعت جریان را کاهش می دهد.
• محتوای گاز: هنگامی که میزان گاز موجود در مایع از 5 ٪ بیشتر شود ، ممکن است کاویتاسیون ایجاد شود و سرعت جریان به شدت کاهش می یابد.

4. علل و راه حل های مشترک برای نرخ جریان غیر طبیعی

5. خلاصه

سرعت جریان aپمپ سانتریفیوژمی توان با فرمول های نظری تخمین زد ، اما مقدار واقعی باید با کارآیی و ویژگی های سیستم ترکیب شود. اندازه پروانه ، سرعت چرخش و خصوصیات متوسط ​​متغیرهای اصلی مؤثر بر سرعت جریان هستند. در مهندسی ، سرعت جریان ترجیحاً از طریق منحنی های عملکرد تعیین می شود و داده های اندازه گیری شده به جای تکیه فقط به محاسبات. تسلط بر منطق محاسبه سرعت جریان می تواند انتخاب پمپ را بهینه کند ، مصرف انرژی را کاهش دهد و عمر خدمات تجهیزات را افزایش دهد. برای سیستم های پیچیده ، توصیه می شود از شبیه سازی های CFD یا نرم افزارهای حرفه ای (مانند لوله - FLO) برای تجزیه و تحلیل کمکی استفاده کنید.