Både brugere og producenter forventer aksial pumpe med delt hus for altid at fungere på det bedste effektivitetspunkt (BEP). Desværre afviger de fleste pumper af mange årsager fra BEP (eller kører ved delbelastning), men afvigelsen varierer. Af denne grund er det nødvendigt at forstå strømningsfænomenerne under delvis belastning.

Delbelastningsdrift

Delbelastningsdrift refererer til, at pumpens driftstilstand ikke når fuld belastning (normalt designpunktet eller det bedste effektivitetspunkt).

Tilsyneladende fænomener af pumpen under delvis belastning

Når aksial pumpe med delt hus betjenes ved delvis belastning, forekommer det normalt: intern reflow, tryksvingninger (dvs. den såkaldte excitationskraft), øget radial kraft, øget vibration og øget støj. I alvorlige tilfælde kan ydeevneforringelse og kavitation også forekomme.

Spændende kraft og kilde

Under delbelastningsforhold forekommer strømningsseparation og recirkulation i pumpehjulet og diffusoren eller spiralen. Som følge heraf genereres tryksvingninger omkring pumpehjulet, som genererer den såkaldte excitationskraft, der virker på pumperotoren. I højhastighedspumper overstiger disse ustabile hydrauliske kræfter normalt langt de mekaniske ubalancekræfter og er derfor sædvanligvis hovedkilden til vibrationsexcitation.

Recirkulationen af ​​flowet fra diffusoren eller spiralen tilbage til pumpehjulet og fra pumpehjulet tilbage til sugeporten forårsager en stærk interaktion mellem disse komponenter. Dette har stor indflydelse på stabiliteten af ​​head-flow kurven og excitationskræfterne.

Væsken, der recirkuleres fra diffusoren eller spiralen, interagerer også med væsken mellem pumpehjulets sidevæg og huset. Derfor har det en indflydelse på det aksiale tryk og væsken, der strømmer gennem spalten, hvilket igen har stor indflydelse på pumperotorens dynamiske ydeevne. Derfor, for at forstå pumperotorens vibration, skal flowfænomenerne under delvis belastning forstås.

Væskestrømsfænomener under delvis belastning

Efterhånden som forskellen mellem driftstilstandspunktet og designpunktet (normalt det bedste effektivitetspunkt) gradvist øges (skifter i retning af lille strømning), vil der dannes ustabil væskebevægelse på pumpehjulet eller diffusorbladene på grund af den ugunstige tilgangsstrøm, hvilket vil føre til strømningsadskillelse (de-flow) og mekanisk vibration, ledsaget af øget støj og kavitation. Ved drift med dellast (dvs. lave strømningshastigheder) viser vingeprofilerne meget ustabile strømningsfænomener - væsken kan ikke følge konturen af ​​bladenes sugeside, hvilket fører til en adskillelse af den relative strømning. Adskillelsen af ​​væskegrænselaget er en ustabil strømningsproces og forstyrrer i høj grad afbøjningen og drejningen af ​​væsken ved bladprofilerne, hvilket er nødvendigt for hovedet. Det fører til trykpulseringer af den behandlede væske i pumpens strømningsvej eller komponenter forbundet til pumpen, vibrationer og støj. Ud over adskillelsen af ​​væskegrænselaget er de vedvarende ugunstige delbelastningsdriftskarakteristika for delt sag pumpen påvirkes også af ustabiliteten af ​​den eksterne delbelastningsrecirkulation ved pumpehjulets indløb (indløbsreturstrøm) og den interne dellastrecirkulation ved pumpehjulsudløbet (udløbsreturstrøm). Den eksterne recirkulation ved pumpehjulets indløb opstår, hvis der er stor forskel mellem flowhastigheden (underløbet) og designpunktet. Ved delbelastningsforhold er strømningsretningen af ​​indløbsrecirkulationen modsat hovedstrømningsretningen i sugerøret - den kan detekteres i en afstand svarende til flere sugerørdiametre i modsat retning af hovedstrømmen. Udvidelsen af ​​recirkulationens aksiale flow begrænses af for eksempel skillevægge, bøjninger og ændringer i rørtværsnittet. Hvis en aksial spaltning kasse pumpe med højt løftehøjde og høj motoreffekt betjenes ved delvis belastning, minimumsgrænse eller endda ved dødpunkt, vil den høje udgangseffekt fra føreren blive overført til den væske, der håndteres, hvilket får dens temperatur til at stige hurtigt. Dette vil igen føre til fordampning af det pumpede medium, hvilket vil beskadige pumpen (på grund af spaltestop) eller endda få pumpen til at briste (stigning i damptryk).

Minimum kontinuerlig stabil strømningshastighed

For den samme pumpe, er dens mindste kontinuerlige stabile flowhastighed (eller procentdel af det bedste effektivitetspunkt flowhastighed) den samme, når den kører med fast hastighed og variabel hastighed?

Svaret er ja. Fordi den mindste kontinuerlige stabile strømningshastighed for den aksiale pumpe med delt hus er relateret til den sugespecifikke hastighed, bestemmes dens sugespecifikke hastighed, når først pumpetypens strukturstørrelse (flow-passerende komponenter) er bestemt, og det område, hvori pumpen kan fungere stabilt bestemmes (jo større sugespecifikke hastighed, jo mindre er det pumpestabile driftsområde), det vil sige, at pumpens minimale kontinuerlige stabile strømningshastighed bestemmes. Derfor, for en pumpe med en bestemt strukturstørrelse, uanset om den kører med fast hastighed eller variabel hastighed, er dens mindste kontinuerlige stabile flowhastighed (eller procentdel af det bedste effektivitetspunkt flowhastighed) den samme.