การคำนวณอัตราการไหลของปั๊มแรงเหวี่ยง

อัตราการไหล (q) ของกปั๊มปั่นป่วนเป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการวัดความสามารถในการลำเลียงซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการออกแบบระบบและประสิทธิภาพการทำงาน บทความนี้จะวิเคราะห์สูตรการคำนวณอัตราการไหลอย่างลึกซึ้งปัจจัยที่มีอิทธิพลและวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมเพื่อช่วยให้วิศวกรทำการเลือกที่แม่นยำและเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน

1. คำจำกัดความและหน่วยของอัตราการไหลของปั๊มแรงเหวี่ยง

อัตราการไหล (q)

ปริมาณของเหลวที่ส่งโดยปั๊มต่อหน่วยเวลา หน่วยทั่วไปมีดังนี้:

• หน่วยระหว่างประเทศ: M3/H (ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง), L/S (ลิตรต่อวินาที)
• หน่วยอิมพีเรียล: GPM (แกลลอนต่อนาที), FT3/S (ลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที)

ความสัมพันธ์ระหว่างการแปลง

• 1m3/h≈4.403gpm
• 1l/s = 15.85gpm

2. สูตรหลักสำหรับอัตราการไหลของปั๊มแบบแรงเหวี่ยง

2.1 สูตรอัตราการไหลเชิงทฤษฎี (โดยไม่คำนึงถึงการสูญเสีย)

อัตราการไหลเชิงทฤษฎีของปั๊มแรงเหวี่ยงสามารถคำนวณได้ผ่านพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของใบพัด:

q = a⋅v = π⋅d⋅b⋅v

• ตอบ: การไหล - ผ่านพื้นที่ที่เต้าเสียบใบพัด (M2)
• D: เส้นผ่านศูนย์กลางของเต้าเสียบใบพัด (M)
• B: ความกว้างของเต้าเสียบใบพัด (M)
• V: ความเร็วเรเดียลของของเหลวที่เต้าเสียบใบพัด (m/s)

สถานการณ์แอปพลิเคชัน: มันถูกใช้เพื่อประเมินอัตราการไหลในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น แต่ไม่ได้พิจารณาถึงผลกระทบของการสูญเสียและประสิทธิภาพของไฮดรอลิก

2.2 สูตรอัตราการไหลจริง (พิจารณาประสิทธิภาพ)

อัตราการไหลที่แท้จริงได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพของปั๊ม (η) และความต้านทานของระบบและจำเป็นต้องคำนวณร่วมกับหัว (H) และพลังงาน (P) เมื่อหน่วยอัตราการไหลเป็น M3/s:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅η

เมื่อหน่วยอัตราการไหลเป็น M3/H:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅η× 3600

P: กำลังเพลา (kW)

• η: ประสิทธิภาพของปั๊ม (โดยปกติ 50% - 85%)
• ρ: ความหนาแน่นของของเหลว (kg/m3)
• G: การเร่งความเร็วแรงโน้มถ่วง (9.81m/s2)
• H: หัว (M)

ประเด็นสำคัญ:

• อัตราการไหลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังงานและสัดส่วนผกผันกับหัว
• ของเหลวที่มีความหนืดสูงจะลดประสิทธิภาพ (η) และการคำนวณจะต้องได้รับการแก้ไข

3. ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่ออัตราการไหล

3.1 พารามิเตอร์ใบพัด

• เส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัด (D): อัตราการไหลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสี่เหลี่ยมจัตุรัสของเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด (Q∝D2)
• ความเร็วในการหมุนของใบพัด (N): อัตราการไหลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุน (q∝n) ตามกฎหมายความคล้ายคลึงกัน: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3

3.2 ความต้านทานของระบบ

แรงเสียดทานของท่อการเปิดวาล์วและจำนวนข้อศอกทั้งหมดจะเพิ่มความต้านทานของระบบส่งผลให้อัตราการไหลจริงต่ำกว่าค่าทางทฤษฎี อัตราการไหลที่แท้จริงจะต้องถูกกำหนดโดยการแยกของเส้นโค้งลักษณะของระบบและเส้นโค้งลักษณะของปั๊ม เส้นโค้งลักษณะของระบบสะท้อนให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและความต้านทานในระบบท่อและมักจะได้มาจากสูตรการคำนวณความต้านทานไปป์ไลน์ เส้นโค้งลักษณะของปั๊มเป็นเส้นโค้งของความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์เช่นอัตราการไหลศีรษะพลังงานและประสิทธิภาพของปั๊มแรงเหวี่ยงภายใต้สภาพการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งจะถูกกำหนดโดยผู้ผลิตผ่านการทดลอง เมื่อติดตั้งปั๊มในระบบท่อเฉพาะอัตราการไหลที่สอดคล้องกับจุดตัดของเส้นโค้งทั้งสองคืออัตราการไหลของการทำงานจริงของปั๊มในระบบนี้

3.3 ลักษณะกลาง

• ความหนืด: ของเหลวที่มีความหนืดสูง (เช่นน้ำมัน) จะเพิ่มแรงเสียดทานภายในและลดอัตราการไหล
• ปริมาณก๊าซ: เมื่อปริมาณก๊าซในของเหลวเกิน 5%อาจเกิดการเกิดโพรงอากาศและอัตราการไหลจะลดลงอย่างรวดเร็ว

4. สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาทั่วไปสำหรับอัตราการไหลที่ผิดปกติ

5. สรุป

อัตราการไหลของกปั๊มปั่นป่วนสามารถประเมินได้โดยสูตรทางทฤษฎี แต่ค่าที่แท้จริงจะต้องรวมกับประสิทธิภาพและลักษณะของระบบ ขนาดของใบพัดความเร็วในการหมุนและลักษณะกลางเป็นตัวแปรหลักที่มีผลต่ออัตราการไหล ในด้านวิศวกรรมอัตราการไหลจะถูกกำหนดโดยเฉพาะผ่านเส้นโค้งประสิทธิภาพและข้อมูลที่วัดได้แทนที่จะใช้การคำนวณเพียงอย่างเดียว การเรียนรู้ตรรกะการคำนวณอัตราการไหลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกปั๊มลดการใช้พลังงานและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ สำหรับระบบที่ซับซ้อนขอแนะนำให้ใช้การจำลอง CFD หรือซอฟต์แวร์ระดับมืออาชีพ (เช่นท่อ - FLO) สำหรับการวิเคราะห์เสริม

หากคุณประสบปัญหาใด ๆ ในระหว่างการเลือกปั๊มการออกแบบระบบหรือการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานโปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา Teffiko มีทีมโซลูชันของเหลวมืออาชีพที่ทุ่มเทเพื่อให้บริการที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้คุณมีประสิทธิภาพช่วยให้โครงการของคุณบรรลุประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีที่สุด!

📧อีเมล:sales@teffiko.com

🌐เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ:www.teffiko.com