Berekening van de stroomsnelheid van de centrifugaalpomp

De stroomsnelheid (Q) van eencentrifugaalpompis een belangrijke parameter voor het meten van de transportcapaciteit, die rechtstreeks invloed heeft op het systeemontwerp en de werkingsefficiëntie. Dit artikel analyseert de formules van de stroomsnelheidsberekening, beïnvloedende factoren en technische berekeningsmethoden om ingenieurs te helpen nauwkeurige selecties te maken en de bewerkingen te optimaliseren.

1. Definitie en eenheden van centrifugaalpompdebiet

Debiet (Q)

Het volume vloeistof afgeleverd door de pomp per tijdseenheid. Veel voorkomende eenheden zijn als volgt:

• Internationale eenheden: M3/H (kubieke meter per uur), L/S (liters per seconde)
• Imperial Units: GPM (gallons per minuut), FT3/s (kubieke voet per seconde)

Conversierelaties

• 1M3/H≈4.403GPM
• 1L/s = 15,85 gpm

2. Kernformules voor stroomsnelheid van de centrifugaalpomp

2.1 Formule van de theoretische stroomsnelheid (zonder verliezen te overwegen)

De theoretische stroomsnelheid van een centrifugaalpomp kan worden berekend via de geometrische parameters van de waaier:

Q = a⋅v = π⋅d⋅B⋅V

• A: De stroom - door het gebied bij de waaieruitgang (M2)
• D: De diameter van de waaieruitgang (M)
• B: De breedte van de waaieruitgang (M)
• V: De radiale snelheid van de vloeistof bij de waaieruitlaat (m/s)

Toepassingsscenario: het wordt gebruikt om de stroomsnelheid in de voorlopige ontwerpfase te schatten, maar het houdt niet rekening met de impact van hydraulische verliezen en efficiëntie.

2.2 Werkelijke stroomsnelheidsformule (rekening houdend met efficiëntie)

Het werkelijke stroomsnelheid wordt beïnvloed door de pompefficiëntie (η) en systeemweerstand en moet worden berekend in combinatie met de kop (H) en vermogen (P). Wanneer de stroomsnelheidseenheid m3/s is:

Q = ρ⋅G⋅hp⋅η

Wanneer de stroomsnelheid eenheid is M3/H:

Q = ρ⋅G⋅HP⋅η × 3600

p: asvermogen (kW)

• η: pompefficiëntie (meestal 50% - 85%)
• ρ: vloeibare dichtheid (kg/m3)
• G: Gravitational Acceleration (9.81M/S2)
• H: hoofd (m)

Belangrijkste punten:

• De stroomsnelheid is recht evenredig met het vermogen en omgekeerd evenredig met het hoofd.
• Hoog - viscositeitsvloeistoffen verminderen de efficiëntie (η) en de berekening moet worden gecorrigeerd.

3. Belangrijke factoren die de stroomsnelheid beïnvloeden

3.1 Parameters voor waaier

• Waaierdiameter (D): de stroomsnelheid is recht evenredig met het vierkant van de waaierdiameter (Q∝D2).
• Rotatiesnelheid van waaier (N): de stroomsnelheid is recht evenredig met de rotatiesnelheid (Q∝n), volgens de overeenkomstwet: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3.

3.2 Systeemweerstand

Pijpwrijving, klepopeningen en het aantal ellebogen zullen allemaal de systeemweerstand vergroten, wat resulteert in het werkelijke debiet lager dan de theoretische waarde. De werkelijke stroomsnelheid moet worden bepaald door de kruising van de systeemkarakteristieke curve en de pompkarakteristieke curve. De systeemkarakteristiekcurve weerspiegelt de relatie tussen de stroomsnelheid en weerstand in het pijplijnsysteem en is meestal afgeleid van de formule voor het berekenen van de pijpleidingweerstand. De pompkarakteristieke curve is de curve van de relatie tussen parameters zoals debiet, kop, vermogen en efficiëntie van de centrifugale pomp onder verschillende werkomstandigheden, die door de fabrikant door experimenten wordt bepaald. Wanneer de pomp wordt geïnstalleerd in een specifiek pijpleidingssysteem, is het debiet dat overeenkomt met de kruising van de twee krommen de werkelijke bedrijfsstroomsnelheid van de pomp in dit systeem.

3.3 Gemiddelde kenmerken

• Viscositeit: hoog - viscositeitsvloeistoffen (zoals oliën) zullen de interne wrijving verhogen en de stroomsnelheid verminderen.
• Gasgehalte: wanneer het gasgehalte in de vloeistof groter is dan 5%, kan cavitatie worden geïnduceerd en zal het debiet sterk dalen.

4. Gemeenschappelijke oorzaken en oplossingen voor abnormale stroomsnelheden

5. Samenvatting

De stroomsnelheid van eencentrifugaalpompkan worden geschat door theoretische formules, maar de werkelijke waarde moet worden gecombineerd met efficiëntie en systeemkenmerken. De waaiergrootte, rotatiesnelheid en middelgrote kenmerken zijn de kernvariabelen die de stroomsnelheid beïnvloeden. In engineering wordt de stroomsnelheid bij voorkeur bepaald door prestatiecurves en gemeten gegevens in plaats van alleen te vertrouwen op berekeningen. Het beheersen van de stroomsnelheidberekening Logica kan de selectie van pomps optimaliseren, het energieverbruik verminderen en de levensduur van apparatuur verlengen. Voor complexe systemen wordt het aanbevolen om CFD -simulaties of professionele software (zoals Pipe - Flo) te gebruiken voor hulpanalyse.