Komponenty hlavy čerpadla

Pre pochopenie výpočtov tlaku čerpadla je dôležité rozobrať komponenty, ktoré prispievajú k celkovému tlaku:

Statická hlava (Hs)Statická výška je vertikálna vzdialenosť medzi sacím a výtlačným bodom čerpadla. Zohľadňuje potenciálnu zmenu energie v dôsledku nadmorskej výšky. Ak je výtlačný bod vyššie ako sací bod, statická výška je kladná, a ak je nižšia, statická výška je záporná.

Rýchlostná hlava (Hv)Rýchlostný tlak je kinetická energia odovzdávaná kvapaline pri jej pohybe potrubím. Závisí od rýchlosti kvapaliny a vypočíta sa pomocou rovnice:

Hv=V^2/2g

Kde:

• Hv= Rýchlostný tlak (metre)
• V= Rýchlosť tekutiny (m/s)
• g= Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (9,81 m/s²)

Tlaková hlava (Hp)Tlaková výška predstavuje energiu, ktorú čerpadlo pridáva do kvapaliny na prekonanie tlakových strát v systéme. Dá sa vypočítať pomocou Bernoulliho rovnice:

Hp=Pd−Ps/ρg

Kde:

• Hp= Tlaková výška (metre)
• Pd= Tlak v bode výpustu (Pa)
• Ps= Tlak v sacom bode (Pa)
• ρ= Hustota kvapaliny (kg/m³)
• g= Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (9,81 m/s²)

Trecia hlava (Hf)Trecia hlava zohľadňuje energetické straty spôsobené trením potrubia a tvaroviek v systéme. Dá sa vypočítať pomocou Darcyho-Weisbachovej rovnice:

Hf=fLQ^2/D^2g

Kde:

• Hf= Trecia hlava (metre)
• f= Darcyho faktor trenia (bezrozmerný)
• L= Dĺžka potrubia (metre)
• Q= Prietok (m³/s)
• D= Priemer potrubia (metre)
• g= Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (9,81 m/s²)

Rovnica celkovej hlavy

Celková hlava (H) čerpacieho systému je súčtom všetkých týchto komponentov:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

Pochopenie tejto rovnice umožňuje inžinierom navrhovať efektívne čerpacie systémy s ohľadom na faktory, ako je požadovaný prietok, rozmery potrubia, výškové rozdiely a požiadavky na tlak.