Tổn thất khác nhau trong hiệu suất của bơm và bơm
Trong quá trình chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng lỏng, máy bơm đi kèm với những tổn thất khác nhau và những tổn thất này được thể hiện bằng hiệu quả tương ứng.
Dưới đây mô tả đầu vào và đầu ra năng lượng trong máy bơm theo quy trình truyền năng lượng trong máy bơm.
1. Mất cơ học và hiệu quả cơ học
Hiệu suất (công suất trục) được truyền từ động cơ chính đến trục bơm trước tiên phải được sử dụng để khắc phục tổn thất ma sát của vòng bi và vòng đệm. Công suất trục còn lại được sử dụng để truyền động cho bánh công tác quay. Tuy nhiên, không phải tất cả năng lượng cơ học của bánh công tác được truyền đến chất lỏng đi qua bánh công tác. Một phần của nó được tiêu thụ để vượt qua ma sát giữa bề mặt của mặt trước và mặt sau của bánh công tác và vỏ (khoang bơm).
Tổng công suất tổn thất ổ trục nói trên (Pm1), công suất tổn thất con dấu (Pm2) và công suất tổn thất ma sát đĩa (Pm3) được gọi là chiều tổn thất cơ học, và cường độ của nó được biểu thị bằng hiệu suất cơ học ηm. Công suất còn lại của công suất trục trừ đi công suất tổn thất cơ học được sử dụng để thực hiện công việc trên chất lỏng đi qua bánh công tác. Hiệu suất cơ học là tỷ lệ công suất trục của công suất thủy lực đầu vào, nghĩa là
m = P '/ P
2. Mất khối lượng và hiệu quả âm lượng
Công suất thủy lực đầu vào được sử dụng để thực hiện công việc đối với chất lỏng đi qua bánh công tác, do đó áp suất của chất lỏng tại cửa xả nước của bánh công tác cao hơn áp suất đầu vào. Chênh lệch áp suất giữa đầu ra và đầu vào làm cho một phần chất lỏng đi qua dòng cánh quạt từ khoang bơm qua khe hở của vòng đệm cánh quạt (vòng lỗ) đến đầu vào của bánh công tác. Theo cách này, tốc độ dòng Qt (còn được gọi là tốc độ dòng chảy lý thuyết của bơm) qua bánh công tác không hoàn toàn được chuyển đến đầu ra của bơm. Phần rò rỉ q của chất lỏng tiêu thụ năng lượng thu được từ bánh công tác trong quá trình dòng chảy rò rỉ, nghĩa là từ chất lỏng áp suất cao (áp suất thoát) trở thành chất lỏng áp suất thấp (áp suất đầu vào). Do đó, bản chất của mất khối lượng cũng là mất năng lượng, và mức độ tổn thất âm lượng được tính bằng hiệu suất âm lượng ηv. Hiệu suất thể tích là tỷ lệ công suất của chất lỏng (tốc độ dòng chảy thực tế Q) sau khi loại bỏ rò rỉ qua bánh công tác với công suất (công suất thủy lực đầu vào) của chất lỏng (tốc độ dòng lý thuyết Q) thông qua bánh công tác.
Sự rò rỉ của máy bơm một cấp chủ yếu xảy ra tại vòng đệm. Ngoài máy bơm nhiều tầng, còn có rò rỉ giữa các giai đoạn. Ngoài ra, rò rỉ của thiết bị lực dọc trục cân bằng bơm, thiết bị niêm phong, vv cũng nên được bao gồm trong tổn thất thể tích của máy bơm.
3. Mất thủy lực và hiệu quả thủy lực
Năng lượng (Ht) nhận được từ bánh công tác bởi chất lỏng hiệu quả (loại bỏ rò rỉ) qua bánh công tác cũng không được vận chuyển hoàn toàn vì chất lỏng đi kèm với tổn thất ma sát thủy lực trong dòng chảy của phần quá dòng của bơm (kênh từ đầu vào bơm vào ổ cắm) (điện trở dọc đường) và tổn thất thủy lực (điện trở cục bộ) do va chạm, độ trễ, hướng tốc độ và thay đổi kích thước, v.v., do đó tiêu thụ một phần năng lượng. Năng lượng bị mất trên một đơn vị trọng lượng của chất lỏng trong dòng chảy của bơm được gọi là tổn thất thủy lực của bơm, được biểu thị bằng h. Do tổn thất thủy lực, năng lượng (H) được thêm bởi trọng lượng đơn vị của chất lỏng qua bơm nhỏ hơn năng lượng (Ht) được truyền bởi bánh công tác đến trọng lượng đơn vị của chất lỏng, nghĩa là, H = Ht-h. Độ lớn tổn thất thủy lực của bơm được đo bằng hiệu suất thủy lực ηh của bơm. Hiệu suất thủy lực là tỷ lệ công suất của chất lỏng bị mất thủy lực so với công suất của chất lỏng không thủy lực.
Tổng tổn thất khác nhau trong máy bơm được biểu thị bằng tổng hiệu suất (gọi là hiệu suất bơm). Tổng hiệu suất là tỷ lệ giữa công suất đầu ra hiệu quả PUt với công suất đầu vào (công suất trục) Pa.
Tổng hiệu suất của bơm bằng với hiệu suất cơ học, hiệu suất thể tích và hiệu suất thủy lực.