ส่วนประกอบของหัวปั๊ม

ในการทำความเข้าใจการคำนวณหัวปั๊มสิ่งสำคัญคือการแบ่งส่วนประกอบที่มีส่วนทำให้หัวทั้งหมด:

หัวคงที่ (HS): หัวคงที่เป็นระยะทางแนวตั้งระหว่างจุดดูดและจุดปล่อยของปั๊ม มันอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากระดับความสูง หากจุดปล่อยสูงกว่าจุดดูดหัวคงที่เป็นค่าบวกและถ้ามันต่ำกว่าหัวคงที่จะเป็นลบ

หัวความเร็ว (HV): หัวความเร็วเป็นพลังงานจลน์ที่ส่งไปยังของเหลวในขณะที่มันเคลื่อนผ่านท่อ ขึ้นอยู่กับความเร็วของของเหลวและคำนวณโดยใช้สมการ:

Hv=V^2/2G

ที่ไหน:

• Hv= หัวความเร็ว (เมตร)
• V= ความเร็วของเหลว (m/s)
• g= การเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (9.81 m/s²)

หัวแรงดัน (HP): หัวความดันหมายถึงพลังงานที่เพิ่มเข้ามาในของเหลวโดยปั๊มเพื่อเอาชนะการสูญเสียความดันในระบบ สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการของ Bernoulli:

Hp=Pdps/ρg

ที่ไหน:

• Hp= หัวแรงดัน (เมตร)
• Pd= ความดันที่จุดปล่อย (PA)
• Ps= ความดันที่จุดดูด (PA)
• ρ= ความหนาแน่นของของเหลว (kg/m³)
• g= การเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (9.81 m/s²)

หัวแรงเสียดทาน (HF): ส่วนหัวของแรงเสียดทานสำหรับการสูญเสียพลังงานเนื่องจากแรงเสียดทานท่อและอุปกรณ์ในระบบ สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Darcy-Weisbach:

Hf=flq^2/D^2g

ที่ไหน:

• Hf= หัวแรงเสียดทาน (เมตร)
• f= ปัจจัยแรงเสียดทานดาร์ซี (ไร้มิติ)
• L= ความยาวของท่อ (เมตร)
• Q= อัตราการไหล (m³/s)
• D= เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ (เมตร)
• g= การเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (9.81 m/s²)

สมการหัวทั้งหมด

หัวทั้งหมด (H) ของระบบปั๊มคือผลรวมของส่วนประกอบเหล่านี้ทั้งหมด:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

การทำความเข้าใจสมการนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบระบบปั๊มที่มีประสิทธิภาพโดยการพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นอัตราการไหลที่ต้องการขนาดท่อความแตกต่างระดับความสูงและข้อกำหนดความดัน