Verschillende verliezen in de pomp en pompefficiëntie
Tijdens het proces van het omzetten van mechanische energie in vloeibare energie, gaat de pomp gepaard met verschillende verliezen, en deze verliezen worden vertegenwoordigd door overeenkomstige efficiëntie.
Het volgende beschrijft de energie-invoer en -uitvoer in de pomp volgens het energieoverdrachtsproces in de pomp.
1. Mechanisch verlies en mechanische efficiëntie
Het rendement (asvermogen) dat wordt overgebracht van de aandrijfmotor naar de pompas moet eerst worden besteed om de wrijvingsverliezen van de lagers en afdichtingen te overwinnen. Het resterende asvermogen wordt gebruikt om de waaier te laten roteren. Niet alle mechanische energie van de waaier wordt echter overgedragen op de vloeistof die door de waaier stroomt. Een deel ervan wordt verbruikt om de wrijving tussen het oppervlak van het voorste en achterste dekseloppervlak van de waaier en de behuizing (pompholte) te overwinnen.
De som van het bovengenoemde lagerverliesvermogen (Pm1), afdichtingsverliesvermogen (Pm2) en schijfwrijvingsverliesvermogen (Pm3) wordt mechanisch verlies pm genoemd, en de grootte ervan wordt uitgedrukt door mechanische efficiëntie ηm. Het resterende vermogen van het asvermogen minus het mechanische verliesvermogen wordt gebruikt om werkzaamheden uit te voeren aan de vloeistof die door de waaier stroomt. De mechanische efficiëntie is de verhouding van het asvermogen van het ingevoerde hydraulische vermogen, dat wil zeggen
ηm = P '/ P
2. Volumeverlies en volume-efficiëntie
Het ingevoerde hydraulische vermogen wordt gebruikt om werkzaamheden uit te voeren aan de vloeistof die door de waaier stroomt, zodat de druk van de vloeistof bij de wateruitlaat van de waaier hoger is dan de inlaatdruk. Het drukverschil tussen de uitlaat en de inlaat laat een deel van de vloeistof die door de waaier stroomt vanuit de pompholte door de opening van de waaierafdichtring (openingring) naar de waaierinlaat stromen. Op deze manier wordt de stroomsnelheid Qt (ook bekend als de theoretische stroomsnelheid van de pomp) door de waaier niet volledig aan de pompuitlaat geleverd. Het lek q deel van de vloeistof verbruikt de energie verkregen uit de waaier in het lekkende stroomproces, dat wil zeggen dat de vloeistof onder hoge druk (uitlaatdruk) vloeistof onder lage druk (inlaatdruk) wordt. Daarom is de essentie van volumeverlies ook energieverlies en wordt de omvang van volumeverlies berekend door volume-efficiëntie ηv. De volumetrische efficiëntie is de verhouding van het vermogen van de vloeistof (werkelijke stroomsnelheid Q) na verwijdering van het lek door de waaier tot het vermogen (hydraulisch ingangsvermogen) van de vloeistof (theoretische stroomsnelheid Q) door de waaier.
Het lekken van eentraps pompen vindt voornamelijk plaats bij de afdichtring. Naast meertrapspompen zijn er ook tussentraplekken. Bovendien moet de lekkage van het axiale krachtapparaat van de pomp, het afdichtingsapparaat, enz. Ook worden opgenomen in het volumeverlies van de pomp.
3. Hydraulisch verlies en hydraulische efficiëntie
De energie (Ht) ontvangen van de waaier door de effectieve vloeistof (het lek verwijderen) door de waaier wordt ook niet volledig getransporteerd omdat de vloeistof gepaard gaat met hydraulische wrijvingsverliezen in de stroom van het overstroomdeel van de pomp (het kanaal van de pompinlaat naar de uitlaat) (weerstand langs de weg) en hydraulisch verlies (lokale weerstand) veroorzaakt door impact, instroming, snelheidsrichting en grootteverandering, enz., waardoor een deel van de energie wordt verbruikt. De verloren energie per gewichtseenheid vloeistof in de stroming van de pomp wordt het hydraulische verlies van de pomp genoemd, dat wordt uitgedrukt door h. Vanwege het hydraulische verlies is de energie (H) die wordt toegevoegd door het gewicht van de eenheid vloeistof door de pomp minder dan de energie (Ht) die door de waaier wordt overgebracht naar het gewicht van de eenheid vloeistof, dat wil zeggen H = Ht-h. De grootte van het hydraulische verlies van de pomp wordt gemeten door de hydraulische efficiëntie ηh van de pomp. Hydraulische efficiëntie is de verhouding tussen het vermogen van de hydraulisch verloren vloeistof en het vermogen van de niet-hydraulische vloeistof.
De som van verschillende verliezen in de pomp wordt uitgedrukt door de totale efficiëntie (aangeduid als pompefficiëntie). De totale efficiëntie is de verhouding tussen het effectieve uitgangsvermogen PUt en het ingangsvermogen (asvermogen) Pa.
De totale efficiëntie van de pomp is gelijk aan het product van mechanische efficiëntie, volumetrische efficiëntie en hydraulische efficiëntie.