Santrifüj Pompa Özgül Hızı
Spesifik hız, 1915'te su türbinleri için geliştirilen ve daha sonra santrifüj pompalara uygulanan bir kavramdır (Stepanoff, 1948). Spesifik hız, bu hidrolik makinelerin performansını "normalleştirmenin" bir yoludur.
Belirli hız için yaygın olarak kullanılan denklem aşağıdaki gibidir:
Belirli bir hız ile ilk tanıştığımda, etkilenmediğimi itiraf etmeliyim. Bana konsept tasarımcıları pompalamak için faydalı olabilir gibi geldi, ancak son kullanıcı için hiçbir değer göremedim. Daha sonra kavramın tasarımcı için çok önemli olduğunu ve kafanın şeklini, güç ve verimlilik eğrilerini ve elde edilebilecek maksimum verimliliği gösterdiği için son kullanıcılar için de değerli olduğunu öğrendim.
Spesifik hızın tanımlarından biri, modellenmiş bir pompanın dakikada bir galon pompalarken bir ayak basma yüksekliği üretmek için çalışacağı hızdır, ancak bu tanımı garip buluyorum.
Bunu bir indeks numarası olarak düşünmeyi tercih ederim. Avrupa'da belirli hıza bazen "şekil numarası" denir ve ben bu ismi tercih ederim. Performans eğrilerinin şekillerini gösterir ve ayrıca büyük ölçüde çarkın profil şeklini belirler.
Düşük özgül hıza sahip bir çark, ince bir profile (örtüler birbirine yakındır) ve göz çapına göre daha büyük bir dış çapa (OD) sahiptir. Yüksek özgül hıza sahip bir pervane, yağ profiline sahiptir (örtüler birbirinden uzaktır) ve boyut olarak pervane OD'sine daha yakın bir göz çapına sahiptir.
Şekil 1 kavramı açıklamaya yardımcı olur. Tablo, Worthington Group tarafından yıllar önce geliştirilmiştir ve endüstri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. ABD birimlerinde belirli hız değerlerinin grafiğin alt kısmında tablo halinde verildiğine dikkat edin. Grafiğin altındaki küçük çizimler, belirli hız numaralarına karşılık gelen çark profillerini göstermektedir.
Şekil 1
Grafiğin üst kısmındaki küçük performans eğrileri, belirli hız değerlerine karşılık gelen performans eğrilerinin tipik şekillerini gösterir. Düşük özgül hıza sahip pompaların, bazen kapanmada hafif bir düşüşle (sıfır kapasite) düz bir kafa eğrisine sahip olduğuna dikkat edin. Böyle bir düşüş, pompayı kararsız hale getirmez. Güç eğrisi dik. Kapanmadan en iyi verimlilik noktasına (BEP) kadar önemli ölçüde artar.
NS değerlerinin orta aralığında, kafa eğrisi sürekli olarak kapanmaya yükselir ve güç eğrisi kapanmadan BEP'ye çok az değişir. NS yaklaşık 5.000'i aştığında, güç eğrisinin eğimi, maksimum değer kapanmadayken tersine döner ve kafa eğrisi çok diktir, kapatma değeri BEP değerinin üç katı kadardır. (Bu adamlardan birini tahliye vanası kapalıyken çalıştırmayın.)
türetme
NS'nin bir türevini görmek isteyenler için aşağıdakiler sunulmaktadır. "Modelleme kanunu" veya "model kanun" veya "faktoring kanunu" denen şeyi kullanıyorum. Bu "yasa", bir tasarımcı bir pompayı farklı bir boyutta "modellemek" istediğinde kullanılır.
Sonuç, özgül hızdır. Bir pompa diğerinden modellendiğinde, her iki pompa da aynı özgül hıza sahiptir.
Onu Birimsiz Hale Getirmek
Genellikle belirli hızın birimsiz olduğu söylenir, ancak normalde değildir. ABD'de, yukarıdaki birimlerle birimsiz değildir. Bununla birlikte, hızı radyan/saniyeye, kapasiteyi fit küp/saniyeye çevirerek ve kafayı yerçekimi sabiti “g” ile çarparak birimsiz hale getirilebilir.
Worthington grafiğindeki NS değerleri 500 ila 15.000 arasındadır. Birimsiz sayılara çevirecek olsaydık değerler ne olurdu? Radyan/saniyeye dönüştürmek için N'yi 9,55'e bölmeliyiz. ft3/saniyeye dönüştürmek için Q'nun 449'a bölünmesi ve H'nin 32.2 ile çarpılması gerekir.
Birimsiz NS'nin 1.0 olduğu yerde meydana gelen maksimum verimliliklerin bir önemi var mı? Bilmiyorum, ama kesinlikle mutlu bir tesadüf gibi görünüyor.
Referanslar
Stepanoff, AJ, Santrifüj ve Eksenel Akış Pompaları, John Wiley & Sons, New York, 1948.
Stepanoff, AJ, Pompalar ve Üfleyiciler – İki Fazlı Akış, John Wiley & Sons, New York, 1965.
Notlar
Bir reaksiyon türbini, temel olarak, sıvının içinden geriye doğru itildiği, geriye doğru çalışan bir santrifüj pompadır.
Çift emişli çark ise 2'ye bölmeyin.