И корисници и произвођачи очекују аксијална подељена пумпа да увек ради на тачки најбоље ефикасности (БЕП). Нажалост, из многих разлога, већина пумпи одступа од БЕП (или ради са делимичним оптерећењем), али одступање варира. Из тог разлога је неопходно разумети феномен протока под делимичним оптерећењем.

Рад са делимичним оптерећењем

Рад са делимичним оптерећењем односи се на радно стање пумпе која не достиже пуно оптерећење (обично је пројектована тачка или тачка најбоље ефикасности).

Очигледни феномени пумпе под делимичним оптерећењем

Када аксијална подељена пумпа ради при делимичном оптерећењу, обично се јавља: ​​унутрашњи рефлов, флуктуације притиска (тј. тзв. узбудљива сила), повећана радијална сила, повећане вибрације и повећана бука. У тешким случајевима може доћи и до деградације перформанси и кавитације.

Узбудљива сила и извор

У условима делимичног оптерећења долази до раздвајања протока и рециркулације у радном колу и дифузору или спиралном облику. Као резултат тога, око радног кола се стварају флуктуације притиска, које стварају такозвану узбудљиву силу која делује на ротор пумпе. У пумпама велике брзине, ове нестабилне хидрауличне силе обично далеко превазилазе механичке неуравнотежене силе и стога су обично главни извор побуђивања вибрација.

Рециркулација протока из дифузора или спирале назад до радног кола и од радног кола назад до усисног отвора изазива снажну интеракцију између ових компоненти. Ово има велики утицај на стабилност криве протока главе и побудне силе.

Течност која циркулише из дифузора или спирале такође ступа у интеракцију са течношћу између бочне стране радног кола и кућишта. Због тога има утицај на аксијални потисак и течност која тече кроз зазор, што заузврат има велики утицај на динамичке перформансе ротора пумпе. Стога, да би се разумеле вибрације ротора пумпе, треба разумети феномен протока под делимичним оптерећењем.

Појаве струјања флуида под делимичним оптерећењем

Како се разлика између тачке радног стања и тачке пројектовања (обично најбоља тачка ефикасности) постепено повећава (померајући се у правцу малог протока), формираће се нестабилно кретање флуида на радном колу или лопатицама дифузора услед неповољног прилазног тока, што ће довести до одвајања тока (де-флов) и механичких вибрација, праћених повећаном буком и кавитацијом. Када раде са делимичним оптерећењем (тј. ниским протоком), профили лопатица показују веома нестабилне феномене протока - течност не може да прати контуру усисне стране лопатица, што доводи до раздвајања релативног протока. Одвајање граничног слоја течности је нестабилан процес протока и у великој мери омета скретање и окретање течности на профилима лопатице, што је неопходно за главу. То доводи до пулсирања притиска обрађеног флуида на путу протока пумпе или компоненти повезаних са пумпом, вибрација и буке. Поред одвајања граничног слоја флуида, упорно неповољне радне карактеристике делимичног оптерећења подељен случај пумпе такође утичу на нестабилност рециркулације спољашњег дела оптерећења на улазу радног кола (улазни повратни ток) и унутрашње рециркулације делимичног оптерећења на излазу радног кола (излазни повратни ток). Спољашња рециркулација на улазу радног кола се јавља ако постоји велика разлика између брзине протока (подлив) и пројектне тачке. У условима делимичног оптерећења, смер протока улазне рециркулације је супротан смеру главног тока у усисној цеви - може се детектовати на удаљености која одговара неколико пречника усисне цеви у супротном смеру од главног тока. Ширење аксијалног тока рециркулације је ограничено, на пример, преградама, коленама и променама у попречном пресеку цеви. Ако аксијални расцеп кућиште пумпе са великом главом и великом снагом мотора ради при делимичном оптерећењу, минималном ограничењу или чак у мртвој тачки, велика излазна снага возача ће се пренети на течност којом се рукује, узрокујући брзо повећање њене температуре. Ово ће заузврат довести до испаравања дизаног медија, што ће оштетити пумпу (због заглављивања зазора) или чак изазвати пуцање пумпе (повећање притиска паре).

Минимални континуирани стабилни проток

За исту пумпу, да ли је њен минимални континуирани стабилан проток (или проценат протока најбоље тачке ефикасности) исти када ради при фиксној и променљивој брзини?

Одговор је да. Пошто је минимални континуирани стабилан проток аксијалне пумпе са подељеним кућиштем повезан са специфичном брзином усисавања, када се одреди величина структуре типа пумпе (компоненте које пролазе проток), одређује се њена специфична брзина усисавања и опсег у коме пумпа може да ради стабилно (што је већа специфична брзина усисавања, мањи је опсег стабилног рада пумпе), односно одређује се минимални континуирани стабилни проток пумпе. Стога, за пумпу са одређеном величином структуре, без обзира да ли ради на фиксној или променљивој брзини, њен минимални континуирани стабилни проток (или проценат протока најбоље тачке ефикасности) је исти.