SPRAWNOŚĆ MECHANICZNA (pompy)
W pompie, oprócz energii przekazywanej układowi łopatkowemu, potrzebna jest energia na pokrycie strat.
Po stronie napędu występują straty:
- w łożyskach,
- w dławicach,
- część mechaniczna strat układu odciążenia,
- tarcia tarcz wirujących.
Straty te nazywane są stratami mechanicznymi, a moc tych strat określana jest symbolem Pm (w niektórych opracowaniach moc strat tarcia tarcz wirujących występuje osobno i jest opisywana symbolem Pfr).
Straty mechaniczne w niewielkim stopniu zależą od wydajności (zmiana się obciążenia łożysk siłą osiową i promieniową). Tak więc w przybliżeniu możemy przyjąć, że suma mocy wewnętrznej (przekazana przez łopatki) i mocy strat mechanicznych daje całkowitą moc przekazywaną przez wał pompy. Moc ta nazywana jest mocą na wale Pw.
Rys. 1. Bilans mocy mechanicznych pompy
Udział strat w mocy przekazywanej do pompy określana jest jako sprawność mechaniczna:
\eta_m={{P_w-P_m}\over{P_w}}
W przypadku, gdy wydzielimy moc tarcia tarcz wirujących, otrzymamy:
{{P_w-P_m-P_{fr}}\over{P_w}}={{P_w-P_m}\over{P_w}}-{P_{fr}\over{P_w}}=\eta_m - \zeta_{fr}
Rys. 2. Zmiana sprawności mechanicznej ze zmianą wydajności
Sprawność mechaniczna ze wzrostem wydajności zwiększa się (maleje udział strat) . Sprawność mechaniczna wynosi ok ηm = 99% a współczynnik strat tarcia tarcz wirujących ok ζfr = 8%.
Rys. 3. Udział strat mechanicznych ΔPm w bilansie mocy pompy
Qi - przepływ przez wirnik, przepływ wewnętrzny Pw - moc na wale Pm - moc trat mechnaicznych Pfr - moc strat tarcia tarcz wirujących ηm - sprawność mechaniczna ζfr - współczynnik strat tarcia tarcz wirujących