Curva di sistema da utilizzare per determinare il punto di funzionamento della pompa

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Cosa si intende per "curva di sistema" utilizzata per determinare il punto di funzionamento di una pompa. So cos'è una "curva della pompa", ma spesso sento parlare di una "curva del sistema" generata in modo che il punto di funzionamento della pompa possa essere determinato da dove si intersecano la curva della pompa e la curva del sistema.

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— J. Ari
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Immagina se stavi pompando attraverso un singolo tubo. Questo è tutto ciò che fa la pompa, è prendere l'acqua da una fonte e pomparla lungo un tubo molto lungo. Poiché si tratta solo di semplici tubazioni, la perdita di attrito non è difficile da determinare, ma è necessario conoscere la velocità per calcolare il numero di Reynolds . Senza di essa, non è possibile utilizzare un grafico lunatico per calcolare un fattore di attrito per scoprire la perdita. Ma, con una buona stima della portata, si può indovinare l'intervallo stimato della portata e si può indovinare un fattore di attrito. Con una stima del fattore di attrito, ma una portata sconosciuta, alla fine ti accontenti della perdita di pressione su questa lunga tubazione:

Δ P = f_{D} \frac{ρ V^{2}}{2} \frac{L}{D} = f_{D} \frac{8 ρ Q^{2}}{π^{2}} \frac{L}{D^{5}}

$\Delta P =f_D \frac{\rho V^2}{2}\frac{L}{D} = f_D \frac{8\rho Q^2}{\pi^2}\frac{L}{D^5}$

Dove P è pressione, Q è la portata, è la densità, L è la lunghezza del tubo, D è il diametro e è il fattore di attrito. Prendiamo un tubo da 100 mm in ghisa, regime altamente turbolento, che corre per 10 km. Inserendo tutti i numeri in questa situazione teorica, arriviamo (ipoteticamente): $\rho$ $f_D$

Δ P = 0.304 Q^{2} \frac{k P a}{(\frac{L}{s})^{2}}

$\Delta P = 0.304 Q^2 \frac{kPa}{(\frac{L}{s})^2}$

Ora abbiamo una formula per dare un'idea del dimensionamento della pompa! Ancora più importante, abbiamo una curva. Collegare qualsiasi valore arbitrario di Q (in L / s) ti darebbe la perdita di pressione attraverso il tubo in kPa. Questa curva è la curva del sistema e sembra naturalmente una parabola. Questo è, in generale, vero per tutti i sistemi fluidi senza alcun tipo di risposta ai controlli (che agisce in base al comportamento naturale). È possibile tracciare questa curva sopra la curva della pompa e scoprire dove il sistema raggiungerà l'equilibrio.

Nota, non è difficile con un sistema così semplice estrarre molto liquido. Un sistema più complesso ha una meccanica molto più complessa, ma si applica ancora la regola generale della parabola. Pertanto, la maggior parte delle persone lavora attraverso la complessa meccanica del proprio sistema per semplificarlo in un unico punto. Nel nostro caso, operare a 25 L / s significherebbe una pompa che deve pompare 190 kPa. Questo è il singolo punto operativo. In genere, molti ingegneri aumenteranno leggermente questi valori, quindi troveranno sempre un punto operativo sicuro. In questo caso, andare a 30 L / s significherebbe 275 kPa. Pertanto, l'unica parabola che attraversa il punto 30 L / s, 275 kPa e l'origine (esiste una sola parabola che lo fa) sarebbe la curva del sistema.

— marchio
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Vuoi dire che P è la pressione nel paragrafo sotto l'equazione 1?

— J. Ari,

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Di solito una curva caratteristica pressione / flusso per una determinata potenza.

Di solito sono forniti dal produttore.

A meno che tu non abbia una laurea in ingegneria in cui riesci a misurare la portata, la pressione, la potenza, calcolare l'efficienza ecc. E quindi devi tracciare tutti i gruppi senza dimensioni ecc. Per mostrare cosa sta succedendo.

— Solar Mike
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E le probabilità sono che a meno che tu non abbia creato tu stesso la pompa, ci sarebbe ancora una curva del produttore disponibile. Consiglio vivamente di usarlo al posto di una curva autogenerata se hai la possibilità di scegliere: P

— JMac

@JMac oh i prof avevano le curve originali - parte del voto era quanto ti avvicinavi! E mi viene in mente nomi come Stannitz e Stodola ...

— Solar Mike,

Penso che la mia domanda non sia chiara perché so cos'è una curva della pompa, ma sento spesso i miei colleghi MechE parlare di derivare una curva del sistema (per le apparecchiature dell'impianto) e poi trovano dove si interseca con la curva della pompa per determinare il punto operativo . Come ChemE, non ho approfondito tali considerazioni, di solito devo solo leggere una curva della pompa per la risoluzione dei problemi.

— J. Ari,

@ J.Ari Quindi l'apparecchiatura ha ovviamente dei requisiti di pressione / portata (dal momento che è collegata alla pompa). Probabilmente opera anche una curva di valori accettabili ed efficienze associate. Ovviamente possono operare solo dove due serie di valori si "intersecano". Probabilmente tracciano le linee ad alta efficienza e trovano dove si intersecano i due per ottenere un setpoint di pressione / flusso.

— JMac,

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La curva di sistema è semplicemente un diagramma della prevalenza richiesta contro il cambiamento della portata del sistema, poiché la prevalenza richiesta (principalmente perdite maggiori e minori) aumenta con l'aumento della portata.

D'altra parte, per una curva della pompa, si può vedere che la prevalenza disponibile dalla pompa diminuisce con l'aumento della portata. Quindi, se metti le due curve su un singolo grafico (e se la pompa è selezionata correttamente), avrai un punto di intersezione tra le due curve, e questo è il tuo punto operativo.

— Algo
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Quindi, come ho detto nella mia risposta, una curva caratteristica pressione / flusso ...

— Solar Mike,