Beregning af centrifugalpumpestrømningshastighed

Strømningshastigheden (q) for enCentrifugalpumpeer en nøgleparameter til måling af dens transportkapacitet, der direkte påvirker systemdesign og driftseffektivitet. Denne artikel vil dybt analysere flowhastighedsberegningsformlerne, påvirke faktorer og tekniske beregningsmetoder til at hjælpe ingeniører med at foretage nøjagtige valg og optimere operationer.

1. Definition og enheder af centrifugalpumpestrømningshastighed

Flowhastighed (Q)

Mængden af ​​væske leveret af pumpen pr. Enhedstid. Almindelige enheder er som følger:

• Internationale enheder: M3/H (kubikmeter i timen), L/s (liter pr. Sekund)
• Imperial enheder: GPM (gallons pr. Minut), FT3/S (kubikfod pr. Sekund)

Konverteringsrelationer

• 1M3/H≈4.403GPM
• 1L/S = 15,85GPM

2. Kerneformler for centrifugalpumpestrømningshastighed

2.1 Teoretisk strømningshastighedsformel (uden at overveje tab)

Den teoretiske strømningshastighed for en centrifugalpumpe kan beregnes gennem de geometriske parametre for pumpehjulet:

Q = a⋅v = π⋅d⋅b⋅v

• A: Strømmen - gennem området ved Impelling Outlet (M2)
• D: Diameteren på pumpehjulets udløb (M)
• B: Bredden på skovlhjulets outlet (M)
• V: Væskens radiale hastighed ved pumpehjulets udløb (M/s)

Applikationsscenarie: Det bruges til at estimere strømningshastigheden i det foreløbige designstadium, men det overvejer ikke virkningen af ​​hydrauliske tab og effektivitet.

2.2 Faktisk strømningshastighedsformel (i betragtning af effektiviteten)

Den faktiske strømningshastighed påvirkes af pumpeeffektiviteten (η) og systemresistens og skal beregnes i kombination med hovedet (H) og effekt (P). Når strømningshastighedsenheden er M3/S:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅η

Når strømningshastighedsenheden er M3/H:

Q = ρ⋅g⋅hp⋅η × 3600

p: skaftkraft (kW)

• η: pumpeffektivitet (normalt 50% - 85%)
• ρ: flydende densitet (kg/m3)
• G: Gravitationsacceleration (9,81m/S2)
• H: Hoved (M)

Nøglepunkter:

• Strømningshastigheden er direkte proportional med strømmen og omvendt proportional med hovedet.
• Høj - Viskositetsvæsker reducerer effektiviteten (η), og beregningen skal korrigeres.

3. nøglefaktorer, der påvirker strømningshastigheden

3.1 Impellerparametre

• Impellerdiameter (D): Strømningshastigheden er direkte proportional med kvadratet af skovlens diameter (Q∝D2).
• Impeller rotationshastighed (N): Strømningshastigheden er direkte proportional med rotationshastigheden (Q∝N) efter lighedsloven: Q1Q2 = (N1N2) (D1D2) 3.

3.2 Systemmodstand

Rørfriktion, ventilåbninger og antallet af albuer vil alle øge systemmodstanden, hvilket resulterer i, at den faktiske strømningshastighed er lavere end den teoretiske værdi. Den faktiske strømningshastighed skal bestemmes af skæringspunktet mellem systemets karakteristiske kurve og pumpens karakteristiske kurve. Systemets karakteristiske kurve afspejler forholdet mellem strømningshastigheden og modstanden i rørledningssystemet og er normalt afledt af rørledningsresistensberegningsformlen. Pumpens karakteristiske kurve er kurven for forholdet mellem parametre som strømningshastighed, hoved, kraft og effektivitet af centrifugalpumpen under forskellige arbejdsforhold, som bestemmes af producenten gennem eksperimenter. Når pumpen er installeret i et specifikt rørledningssystem, er strømningshastigheden, der svarer til skæringspunktet mellem de to kurver, den faktiske driftsstrømningshastighed for pumpen i dette system.

3.3 Medium egenskaber

• Viskositet: Høj - Viskositetsvæsker (såsom olier) øger den indre friktion og reducerer strømningshastigheden.
• Gasindhold: Når gasindholdet i væsken overstiger 5%, kan kavitation induceres, og strømningshastigheden falder kraftigt.

4. Almindelige årsager og løsninger til unormale strømningshastigheder

5. Resume

Strømningshastigheden for enCentrifugalpumpeKan estimeres af teoretiske formler, men den faktiske værdi skal kombineres med effektivitet og systemegenskaber. Impellersstørrelsen, rotationshastigheden og mellemstore egenskaber er de kernevariabler, der påvirker strømningshastigheden. I teknik bestemmes strømningshastigheden fortrinsvis gennem ydelseskurver og målte data i stedet for at stole udelukkende på beregninger. Mastering af flowhastighedsberegningen Logik kan optimere valg af pumpe, reducere energiforbruget og udvide udstyrets levetid. For komplekse systemer anbefales det at bruge CFD -simuleringer eller professionel software (såsom rør - FL) til hjælpanalyse.