Komponenty hlavy čerpadla

Na pochopenie výpočtov hlavy čerpadla je dôležité rozčleniť komponenty, ktoré prispievajú k celkovej dopravnej výške:

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): Rýchlosť hlavy je kinetická energia odovzdaná kvapaline, keď sa pohybuje potrubím. Závisí od rýchlosti tekutiny a vypočíta sa pomocou rovnice:

Hv=V^ 2/2 g

kde:

• Hv= Hlava rýchlosti (v metroch)
• V= Rýchlosť tekutiny (m/s)
• g= gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)

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

Hp=Pd−Ps/ρg

kde:

• Hp= tlaková výška (metre)
• Pd= tlak na výstupnom bode (Pa)
• Ps= tlak v bode nasávania (Pa)
• ρ= Hustota kvapaliny (kg/m³)
• g= gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)

Trecia hlava (Hf): Trecia hlava zodpovedá za straty energie v dôsledku trenia potrubia a tvaroviek v systéme. Dá sa vypočítať pomocou Darcy-Weisbachovej rovnice:

Hf=fLQ^2/D^2g

kde:

• Hf= Trecia hlava (metre)
• f= Darcyho koeficient trenia (bezrozmerný)
• L= Dĺžka potrubia (metre)
• Q= Prietok (m³/s)
• D= Priemer potrubia (v metroch)
• g= gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)

Celková hlavová rovnica

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

H=Hs+Hv+Hp+Hf

Pochopenie tejto rovnice umožňuje inžinierom navrhnúť efektívne čerpacie systémy zvážením faktorov, ako je požadovaný prietok, rozmery potrubia, výškové rozdiely a tlakové požiadavky.