كيفية حساب ضغط المضخة؟

مكونات رأس المضخة

لفهم حسابات ضغط المضخة، من الضروري تحليل المكونات التي تساهم في الضغط الكلي:

الضغط الساكن (Hs)الضغط الساكن هو المسافة الرأسية بين نقطتي سحب وتفريغ المضخة. وهو يأخذ في الحسبان تغير الطاقة الكامنة الناتج عن الارتفاع. إذا كانت نقطة التفريغ أعلى من نقطة السحب، يكون الضغط الساكن موجبًا، وإذا كانت أقل، يكون سالبًا.

سرعة الرأس (Hv)رأس السرعة هو الطاقة الحركية المكتسبة للسائل أثناء مروره عبر الأنابيب. وهو يعتمد على سرعة السائل ويُحسب باستخدام المعادلة التالية:

Hv=V^2/2g

أين:

• Hv= سرعة الارتفاع (متر)
• V= سرعة المائع (م/ث)
• g= التسارع الناتج عن الجاذبية (9.81 م/ث²)

رأس الضغط (حصان)يمثل ضغط السائل الطاقة التي تضيفها المضخة إلى السائل للتغلب على فقدان الضغط في النظام. ويمكن حسابه باستخدام معادلة برنولي.

Hp=Pd-Ps/ρg

أين:

• Hp= ضغط الرأس (متر)
• Pd= الضغط عند نقطة التفريغ (باسكال)
• Ps= الضغط عند نقطة السحب (باسكال)
• ρ= كثافة السائل (كجم/م³)
• g= التسارع الناتج عن الجاذبية (9.81 م/ث²)

رأس الاحتكاك (Hf)يمثل ضغط الاحتكاك فقد الطاقة الناتج عن احتكاك الأنابيب والوصلات في النظام. ويمكن حسابه باستخدام معادلة دارسي-ويسباخ.

Hf=fLQ^2/D^2g

أين:

• Hf= رأس الاحتكاك (متر)
• f= معامل احتكاك دارسي (بدون وحدة)
• L= طول الأنبوب (بالمتر)
• Q= معدل التدفق (م³/ث)
• D= قطر الأنبوب (بالمتر)
• g= التسارع الناتج عن الجاذبية (9.81 م/ث²)

معادلة الرأس الكلي

إجمالي عدد الأفراد (Hإن مجموع مكونات نظام المضخة هو مجموع كل هذه المكونات:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

إن فهم هذه المعادلة يسمح للمهندسين بتصميم أنظمة ضخ فعالة من خلال مراعاة عوامل مثل معدل التدفق المطلوب، وأبعاد الأنابيب، وفروق الارتفاع، ومتطلبات الضغط.