Išcentrinio siurblio srauto greičio apskaičiavimas

Srauto greitis (q)Išcentrinis siurblysyra pagrindinis parametras, norint išmatuoti jo pervežimo galią, o tai daro tiesioginę įtaką sistemos projektavimui ir eksploatavimo efektyvumui. Šis straipsnis išsamiai išanalizuos srauto greičio skaičiavimo formules, įtakos veiksnius ir inžinerijos skaičiavimo metodus, kurie padės inžinieriams tiksliai pasirinkti ir optimizuoti operacijas.

1. Išcentrinio siurblio srauto greičio apibrėžimas ir vienetai

Srauto greitis (Q)

Skysčio tūris, pateiktas siurbliu per laiką. Įprasti vienetai yra šie:

• Tarptautiniai padaliniai: M3/H (kubiniai metrai per valandą), L/S (litrai per sekundę)
• Imperijos vienetai: GPM (galonai per minutę), FT3/s (kubinės pėdos per sekundę)

Konversijos santykiai

• 1m3/h≈4.403gpm
• 1L/s = 15,85 gpm

2. Pagrindinės išcentrinio siurblio srauto greičio formulės

2.1 Teorinė srauto greičio formulė (neatsižvelgiant į nuostolius)

Išcentrinio siurblio teorinį srauto greitį galima apskaičiuoti pagal sparnuotės geometrinius parametrus:

Q = aansv = π⋅d⋅B⋅V

• A: Srautas - per plotą prie sparnuotės išleidimo angos (M2)
• D: sparnuotės lizdo skersmuo (M)
• B: sparnuotės lizdo plotis (M)
• V: Skysčio radialinis greitis prie sparnuotės išleidimo angos (M/s)

Taikymo scenarijus: jis naudojamas srauto greičiui įvertinti preliminariame projektavimo etape, tačiau jame nėra atsižvelgiama į hidraulinių nuostolių ir efektyvumo poveikį.

2.2 Faktinė srauto greičio formulė (atsižvelgiant į efektyvumą)

Faktinį srauto greitį turi įtakos siurblio efektyvumas (η) ir sistemos atsparumas, todėl jį reikia apskaičiuoti kartu su galvute (H) ir galia (P). Kai srauto greičio blokas yra m3/s:

Q = ρešk gilihpens

Kai srauto greičio blokas yra m3/h:

Q = ρešk gilihpens × 3600

P: veleno galia (KW)

• η: siurblio efektyvumas (paprastai 50–85%)
• ρ: skysčio tankis (kg/m3)
• G: Gravitacinis pagreitis (9,81M/S2)
• H: galva (M)

Pagrindiniai taškai:

• Srauto greitis yra tiesiogiai proporcingas galiai ir atvirkščiai proporcingas galvai.
• Aukštas - klampumo skysčiai sumažins efektyvumą (η), o skaičiavimą reikia ištaisyti.

3. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką srauto greičiui

3.1 sparnuotės parametrai

• Strainos skersmuo (D): Srauto greitis yra tiesiogiai proporcingas sparnuotės skersmens kvadratui (q∝d2).
• Sparnuotės sukimosi greitis (N): Srauto greitis yra tiesiogiai proporcingas sukimosi greičiui (q∝n), laikantis panašumo dėsnio: q1q2 = (n1n2) (d1d2) 3.

3.2 Sistemos atsparumas

Vamzdžių trintis, vožtuvų angos ir alkūnių skaičius padidins sistemos pasipriešinimą, todėl faktinis srauto greitis bus mažesnis už teorinę vertę. Faktinį srauto greitį reikia nustatyti pagal sistemos charakteristikos kreivės sankirtą ir siurblio charakteristiką. Sistemos charakteristikų kreivė atspindi ryšį tarp srauto greičio ir pasipriešinimo vamzdynų sistemoje ir paprastai yra gaunama pagal vamzdyno pasipriešinimo skaičiavimo formulę. Siurblio charakteristikos kreivė yra santykio tarp parametrų, tokių kaip srauto greitis, galvutė, galia ir efektyvumas, kreivė išcentrinio siurblio efektyvumu skirtingomis darbo sąlygomis, kurias gamintojas nustato eksperimentais. Kai siurblys montuojamas tam tikroje vamzdynų sistemoje, srauto greitis, atitinkantis dviejų kreivių sankirtą, yra tikrasis siurblio srauto greitis šioje sistemoje.

3.3 Vidutinės charakteristikos

• Klampumas: Didelis - klampumo skysčiai (pvz., Aliejai) padidins vidinę trintį ir sumažins srautą.
• Dujų kiekis: Kai skystyje dujų kiekis viršija 5%, gali būti sukelta kavitacija, o srauto greitis smarkiai sumažės.

4. Įprastos nenormalių srautų greičio priežastys ir sprendimai

5. Santrauka

Srauto greitisIšcentrinis siurblysgali būti įvertinta pagal teorines formules, tačiau tikrąją vertę reikia derinti su efektyvumu ir sistemos charakteristikomis. Pagrindinio dydžio dydis, sukimosi greitis ir vidutinės charakteristikos yra pagrindiniai kintamieji, turintys įtakos srauto greičiui. Inžinerijoje srauto greitis geriau nustatomas naudojant našumo kreives ir išmatuojamus duomenis, o ne remiantis tik skaičiavimais. Srauto greičio skaičiavimo logikos įsisavinimas gali optimizuoti siurblio pasirinkimą, sumažinti energijos suvartojimą ir prailginti įrangos tarnavimo laiką. Sudėtingoms sistemoms pagalbinei analizei rekomenduojama naudoti CFD modeliavimą arba profesionalią programinę įrangą (pvz., Vamzdį - FLO).