Hidraulică de bază

Introducere în hidraulică, în sistemele de pompare a apei și relația dintre debit, înălțimea de pompare și energie.

Bun venit la activitatea tematică despre hidraulica de bază. Să începem cu elementele de bază. În principiu, există trei parametri de interes când discutăm despre hidraulică în sistemele de pompare:

  • Debit
  • Înălțime pompare
  • Putere

Sau Q, H și P.

Debitul este măsurat în metri cubi pe oră. Înălțimea de pompare este măsurată în metri, iar puterea în kilowați.

Debitul este descris drept cantitatea de apă pe care o pompă o transportă prin conducte într-un timp dat.

De aceea este măsurat în metri cubi pe oră. Înălțimea de pompare este presiunea pe care pompa o poate furniza. Acesta descrie înălțimea la care pompa poate să ridice apa și de aceea este măsurată în metri.

Altfel spus, o înălțime de pompare de 40 m înseamnă că pompa poate să ridice apa 40 m în aer printr-o conductă verticală. Înălțimea de pompare este înălțime de aspirație și de ridicare, care pot fi transformate în presiune.

Dar nu întreaga presiune este disponibilă. O parte se pierde din cauza frecării din sistemul de conducte.

Puterea (P) dintr-un sistem de pompare a apei poate fi descrisă ca fiind forța și viteza cu care este transportată apa și depinde direct atât de debit (Q), cât și de înălțimea de pompare (H).

Puterea se măsoară în kilowați (kW). Interacțiunea dintre debit, înălțime de pompare și putere poate fi descrisă ca: P = Q x H x c

Unde c este o constantă în funcție de randamentul pompei, forța de gravitație și tipul de fluid.

Dacă dublați debitul sau înălțimea de pompare, se va dubla și puterea. Dacă le dublați pe amândouă, energia se va mări de patru ori.

Transportarea fluidelor în sistemele de pompare creează frecare între fluid și suprafețele pe care acesta le atinge. Se pierd astfel energie și presiune, ceea ce se numește pierdere prin frecare.

Pierderea prin frecare apare în tot sistemul - în conducta propriu-zisă, în coturi și în supape. Nivelul de pierdere prin frecare depinde de debitul din sistem și de vâscozitatea fluidului, precum și de lungimea și suprafața conductelor.

Pierderea prin frecare depinde și de viteza fluidului; viteza cu care este pompată apa.

Viteza fluidului (v) poate fi calculată ca: v = Q / A x c

Unde Q este debitul, A este suprafața secțiunii transversale a conductei, și c este o constantă pentru transformarea vitezei în metri pe secundă. Cu cât pompați mai multă apă și mai repede cu atât mai mare pierderea prin frecare.

Pentru a minimiza viteza fluidului și, astfel, pierderea prin frecare, aveți două opțiuni principale: Reduceți debitul sau creșteți diametrul conductei.

Creșterea diametrului conductei va crește și costul inițial al unui sistem de pompare, dar pe termen lung, costurile ciclului de viață vor fi semnificativ mai mici, deoarece conductele mari reduc pierderea prin frecare și cresc randamentul global al pompării.

Presiunea de evaporare este importantă atunci când lucrați cu sistemele de pompare. Aceasta descrie presiunea și temperatura exactă la care apa se transformă în vapori.

La o presiune atmosferică normală, apa fierbe la 100 ° Celsius. Dar dacă presiunea din sistemul de pompare scade sub un anumit nivel, apa va începe să fiarbă. Imediat ce presiunea crește din nou, vaporii se transformă înapoi în apă.

Aceasta se numește cavitație și este foarte dăunătoare pentru pompă. Deci, ce este cavitația mai exact? Ei bine, cavitația poate fi definită ca fiind formarea rapidă și spargerea bulelor de aer în apă.

Apare lângă intrarea rotorului, unde presiunea poate fi redusă sub punctul de fierbere al apei. Când apa fierbe, se transformă în vapori, dar când presiunea crește din nou peste punctul de fierbere, moleculele de apă vaporizate fac implozie și revin la forma lor lichidă.

Aceste implozii se aud ca un zgomot puternic de la pompă și pot duce la coroziunea în puncte a rotorului și a carcasei pompei. Cavitația poate fi evitată prin: Micșorarea intrării pompei și creșterea presiunii de admisie.

Reducerea pierderii prin frecare la aspirație. Reducerea debitului pompei sau Creșterea înălțimii nivelului apei de aspirație.

Aici încheiem prezentarea despre hidraulica de bază. Acum puteți să vă testați cunoștințele și să finalizați sarcina. Vă mulțumim pentru participare.

Prezentare generală a cursului

Modules
Modules: 5
Timp de finalizare
Timp de finalizare: 18 minute
Nivel de dificultate
Nivel de dificultate: De bază