Hem kullanıcıların hem de üreticilerin beklediği eksenel ayrılabilir gövdeli pompa her zaman en iyi verimlilik noktasında (BEP) çalışmak. Ne yazık ki birçok nedenden dolayı çoğu pompa BEP'den sapar (veya kısmi yükte çalışır), ancak sapma değişir. Bu nedenle kısmi yük altında akış olayını anlamak gerekir.

Kısmi yükte çalışma

Kısmi yükte çalışma, pompanın tam yüke (genellikle tasarım noktası veya en iyi verimlilik noktası) ulaşmaması durumunu ifade eder.

Kısmi yük altında pompanın görünen durumu

Zaman eksenel ayrılabilir gövdeli pompa Kısmi yükte çalıştırıldığında genellikle şunlar meydana gelir: dahili yeniden akış, basınç dalgalanmaları (yani, heyecan verici kuvvet olarak adlandırılan), artan radyal kuvvet, artan titreşim ve artan gürültü. Ciddi durumlarda performans düşüşü ve kavitasyon da meydana gelebilir.

Heyecan verici güç ve kaynak

Kısmi yük koşullarında, çarkta ve difüzörde veya salyangozda akış ayrılması ve devridaim meydana gelir. Sonuç olarak, pervane çevresinde, pompa rotoruna etki eden heyecan verici kuvvet olarak adlandırılan kuvvetin oluşmasına neden olan basınç dalgalanmaları oluşur. Yüksek hızlı pompalarda, bu kararsız hidrolik kuvvetler genellikle mekanik dengesizlik kuvvetlerini çok aşar ve bu nedenle genellikle titreşim uyarımının ana kaynağıdır.

Akışın difüzörden veya salyangozdan pervaneye ve pervaneden emme portuna geri devridaimi, bu bileşenler arasında güçlü bir etkileşime neden olur. Bunun, yük akış eğrisinin ve uyarma kuvvetlerinin stabilitesi üzerinde büyük etkisi vardır.

Difüzörden veya salyangozdan yeniden sirküle edilen akışkan aynı zamanda pervane yan duvarı ile mahfaza arasındaki akışkanla da etkileşime girer. Bu nedenle eksenel itme kuvveti ve boşluktan akan sıvı üzerinde etkisi vardır ve bu da pompa rotorunun dinamik performansı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Bu nedenle pompa rotorunun titreşimini anlamak için kısmi yük altındaki akış olayını anlamak gerekir.

Kısmi yük altında sıvı akış olgusu

Çalışma durumu noktası ile tasarım noktası arasındaki fark (genellikle en iyi verim noktası) giderek arttıkça (küçük akış yönüne doğru kayarak), olumsuz yaklaşma akışından dolayı pervane veya difüzör kanatları üzerinde kararsız akışkan hareketi oluşacaktır, bu da artan gürültü ve kavitasyonun eşlik ettiği akış ayrılmasına (de-akış) ve mekanik titreşime yol açacaktır. Kısmi yükte (yani düşük akış hızlarında) çalışırken, kanat profilleri oldukça kararsız akış olgusu gösterir - sıvı, kanatların emme tarafının konturunu takip edemez, bu da bağıl akışın ayrılmasına yol açar. Akışkan sınır tabakasının ayrılması kararsız bir akış sürecidir ve kafa için gerekli olan bıçak profillerindeki akışkanın sapmasına ve dönmesine büyük ölçüde müdahale eder. Pompa akış yolunda veya pompaya bağlı bileşenlerde işlenen akışkanın basınç dalgalanmalarına, titreşimlere ve gürültüye yol açar. Akışkan sınır tabakasının ayrılmasına ek olarak, akışkanın sürekli olarak elverişsiz kısmi yük çalışma özellikleri bölünmüş durum Pompa aynı zamanda pervane girişindeki (giriş geri dönüş akışı) harici kısmi yük devridaiminin ve pervane çıkışındaki (çıkış geri dönüş akışı) dahili kısmi yük devridaiminin istikrarsızlığından da etkilenir. Pervane girişindeki harici devridaim, akış hızı (düşük akış) ile tasarım noktası arasında büyük bir fark olması durumunda meydana gelir. Kısmi yük koşullarında, giriş devridaiminin akış yönü, emme borusundaki ana akış yönünün tersidir - ana akışın ters yönünün birkaç emme borusu çapına karşılık gelen bir mesafede tespit edilebilir. Devridaimin eksenel akışının genişlemesi, örneğin bölmeler, dirsekler ve boru kesitindeki değişikliklerle sınırlanır. Eksenel bir bölünme ise kasa pompası Yüksek basma yüksekliği ve yüksek motor gücü ile kısmi yükte, minimum limitte ve hatta ölü noktada çalıştırıldığında, sürücünün yüksek çıkış gücü taşınan akışkana aktarılacak ve sıcaklığının hızla yükselmesine neden olacaktır. Bu da pompalanan ortamın buharlaşmasına yol açacak ve bu da pompaya zarar verecek (boşluk sıkışması nedeniyle) veya hatta pompanın patlamasına (buhar basıncında artış) neden olacaktır.

Minimum sürekli kararlı akış hızı

Aynı pompa için, sabit hızda ve değişken hızda çalışırken minimum sürekli kararlı akış hızı (veya en iyi verimlilik noktası akış hızının yüzdesi) aynı mıdır?

Cevap evet. Eksenel ayrılabilir gövdeli pompanın minimum sürekli kararlı akış hızı, emme özgül hızıyla ilişkili olduğundan, pompa tipi yapı boyutu (akış geçiren bileşenler) belirlendikten sonra, emme özgül hızı ve pompanın çalışma aralığı belirlenir. stabil çalışabileceği belirlenir (emme özgül hızı ne kadar büyük olursa, pompanın stabil çalışma aralığı o kadar küçük olur), yani pompanın minimum sürekli stabil debisi belirlenir. Bu nedenle, belirli bir yapı büyüklüğüne sahip bir pompa için, ister sabit hızda ister değişken hızda çalışsın, minimum sürekli kararlı akış hızı (veya en iyi verimlilik noktası akış hızının yüzdesi) aynıdır.