يمكن تفسير سبب انخفاض رأس مضخة الطرد المركزي مع زيادة معدل التدفق من جوانب متعددة. فيما يلي بعض الأسباب التي لخصها فنيو Lutsee Pump Industry، الشركة المصنعة لمضخات الطرد المركزي. ونرحب بالمناقشة والتصحيح.
1. خصائص المكره:
تعد سرعة المكره وشكل الشفرة لمضخة الطرد المركزي من العوامل المهمة التي تؤثر على التغيرات في معدل الرأس والتدفق. يمكن التعبير عن العلاقة بين الرأس ومعدل التدفق بالصيغة H=KQ ²، حيث H هو الرأس، وK ثابت، وQ هو الإزاحة (معدل التدفق). تشير هذه الصيغة إلى أن الرأس يتناسب مع مربع معدل التدفق. ومع ذلك، عندما يتجاوز معدل التدفق قيمة معينة، فإن المقاومة التي تتعرض لها المكره واحتكاك السائل تزداد أيضًا وفقًا لذلك، مما يؤدي إلى انخفاض الرأس.
2. مبادئ ديناميات الموائع:
مع زيادة معدل التدفق، تزداد أيضًا سرعة تدفق السائل داخل المضخة، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الاحتكاك بين السائل ومكوناته مثل جسم المضخة والمكره. سوف تستهلك هذه المقاومة بعض الطاقة وتقلل من رأس المضخة.
3. تصميم المضخة وظروف العمل:
تتمتع مضخات الطرد المركزي بنقطة تشغيل مثالية (أي نقطة الكفاءة المثالية) أثناء التصميم، والتي تتوافق مع معدل تدفق ورأس محددين. عندما يتجاوز معدل تدفق المضخة نقطة التشغيل المثالية هذه، سيبدأ رأس المضخة في الانخفاض. بالإضافة إلى ذلك، فإن ظروف العمل الفعلية للمضخة (مثل مقاومة أنبوب الإدخال، وارتفاع المخرج، وما إلى ذلك) يمكن أن تؤثر أيضًا على رأسها.
4. مبدأ الحفاظ على الطاقة :
أثناء تشغيل المضخة، يتم الحفاظ على الطاقة. عندما يزيد معدل التدفق، على الرغم من أن الطاقة المدخلة للمضخة تزيد أيضًا وفقًا لذلك، فإن الطاقة الفعالة (أي الرأس) التي يمكن للمضخة نقلها إلى السائل ستنخفض بسبب زيادة الاحتكاك والمقاومة الداخلية.
باختصار، السبب وراء انخفاض رأس مضخة الطرد المركزي مع زيادة معدل التدفق يرجع بشكل أساسي إلى التأثيرات المجمعة لخصائص المكره، ومبادئ ديناميكيات الموائع، وتصميم المضخة وظروف العمل، ومبادئ الحفاظ على الطاقة. في التطبيقات العملية، من أجل الحفاظ على كفاءة تشغيل مضخات الطرد المركزي، من الضروري التحكم في معدل تدفقها ورأسها بشكل معقول، وتجنب ترك المضخة تعمل لفترة طويلة في ظل ظروف خارج نطاق تصميمها.