Wyróżnik szybkobieżności, wyprowadzony na podstawie równań teorii podobieństwa maszyn wirowych, jest podstawowym wskaźnikiem określającym typ konstrukcyjny elementu przepływowego. Jest to coś w rodzaju kodu genetycznego pompy – jest to liczba która określa kształt wirnika.
Wartość tego wyróżnika możemy obliczyć ze wzoru.
n_q={n \cdot \sqrt Q \over H^{3 \over 4}}
nq - kinematyczny wyróżnik szybkobieżnści n - prędkości obrotowa wirnika [ obr/min ] Q - wydajność pompy [ m3/s ] H - wysokość podnoszenia pompy [ m ]
Na rys. 1 pokazano, w jaki sposób zmieniają się kształty elementów przepływowych pomp, w zależności od wartości wyróżnika szybkobieżności.
Rys.1. Przekroje merydionalne pomp wirowych w zależności od wyróżnika szybkobieżności
Należy zauważyć, że im większa wartość wyróżnika szybkobieżności, tym pompa ma relatywnie większą wydajność i wytwarza mniejsze ciśnienie. Znajomość wartości wyróżnika szybkobieżności ma duże znaczenie praktyczne. Jeżeli np. na podstawie ciśnienia, wydajności i prędkości obrotowej obliczymy tę wartość, to korzystając z diagramu, pokazanego na rys. 1, możemy ocenić, z jaką maszyną będziemy mieli do czynienia i jakie będzie ona miała właściwości eksploatacyjne.
Wyróżnik szybkobieżności jest wykorzystywany w opracowaniach statystycznych do prezentacji właściwości różnych typów pomp.
Na rys. 2 pokazano przykład, opracowanego statystycznie, wykresu sprawności całkowitej pomp jednostopniowych.
Rys. 2. Sprawność pomp jednostopniowych [Strachovsky]
No osi pionowej podano wydajność pompy Q [m3/h] – wartość ta jest odpowiednikiem wielkości pompy, a na osi poziomej podano wyróżnik szybkobieżności nq – który opisuje kształt części przepływowej.
Wyróżnik szybkobieżności jest także szeroko stosowany w opracowaniach naukowych do uogólniania wyników badań.
Na rys. 3 pokazano podstawowy współczynnik stosowanego w konstrukcji pomp – współczynnik prędkości merydionalnej, w zależności od wyróżnika szybkobieżności.
Rys. 3. Współczynnik prędkości merydionalej pompy w zależności od wyróżnika szybkobieżności [Stepanoff]
PAMIĘTAJ !
-
- Wyróżnik szybkobieżności – NIE określa prędkości obrotowej pompy ale kształt części przepływowej wirnika
- Pompy o niskich wyróżnikach (np. odśrodkowe) mają zwykle duże prędkości obrotowe
- Pompy o wysokich wyróżnikach (np. śmigłowe) mają zwykle małe prędkości obrotowe
Warto sprawdzić: