مكونات رأس المضخة

لفهم حسابات رأس المضخة، من الضروري تقسيم المكونات المساهمة في إجمالي الرأس:

رأس ثابت (HS): الرأس الثابت هو المسافة العمودية بين نقطتي الشفط والتفريغ للمضخة. إنه يمثل تغير الطاقة المحتمل بسبب الارتفاع. إذا كانت نقطة التفريغ أعلى من نقطة الشفط، يكون الرأس الساكن موجبًا، وإذا كان أقل، يكون الرأس الساكن سالبًا.

رأس السرعة (Hv): رأس السرعة هو الطاقة الحركية المنقولة إلى السائل أثناء تحركه عبر الأنابيب. يعتمد ذلك على سرعة السائل ويتم حسابه باستخدام المعادلة:

Hv=V^2/2 جرام

أين:

• Hv= سرعة الرأس (متر)
• V= سرعة السوائل (م/ث)
• g= تسارع الجاذبية (9.81 م/ث²)

رأس الضغط (حصان): يمثل رأس الضغط الطاقة المضافة إلى السائل بواسطة المضخة للتغلب على فقد الضغط في النظام. ويمكن حسابها باستخدام معادلة برنولي:

Hp=Pd-ملاحظة / ρg

أين:

• Hp= رأس الضغط (متر)
• Pd= الضغط عند نقطة التفريغ (Pa)
• Ps= الضغط عند نقطة الشفط (Pa)
• ρ= كثافة السوائل (كجم/م3)
• g= تسارع الجاذبية (9.81 م/ث²)

رأس الاحتكاك (HF): رأس الاحتكاك مسؤول عن فقدان الطاقة بسبب احتكاك الأنابيب والتجهيزات في النظام. ويمكن حسابها باستخدام معادلة دارسي فايسباخ:

Hf=فل كيو ^2/D^2g

أين:

• Hf= رأس الاحتكاك (متر)
• f= عامل الاحتكاك دارسي (عديم الأبعاد)
• L= طول الأنبوب (متر)
• Q= معدل التدفق (م³/ث)
• D= قطر الأنبوب (متر)
• g= تسارع الجاذبية (9.81 م/ث²)

معادلة الرأس الإجمالية

إجمالي الرأس (H) لنظام المضخة هو مجموع كل هذه المكونات:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

يتيح فهم هذه المعادلة للمهندسين تصميم أنظمة مضخات فعالة من خلال النظر في عوامل مثل معدل التدفق المطلوب، وأبعاد الأنابيب، واختلافات الارتفاع، ومتطلبات الضغط.