Drehzahl – Affinitätsgesetze

Das Affinitätsgesetz beschreibt die Drehzahlabhängigkeit der Förderkenngrößen von Kreiselpumpen. Es lässt sich aus den allgemeinen Ähnlichkeitsbeziehungen als Sonderfall herleiten.
Drehzahl – Affinitätsgesetze

Es gilt:

1. Modellgesetz

2. Modellgesetz

3. Modellgesetz

Q - Förderstrom
H - Förderhöhe
P - Leistungsaufnahme
n - Drehzahl
Die Indizes beziehen sich auf die jeweilige Drehzahl.

Die Affinitätsgesetze gelten exakt für reibungsfreie, inkompressible Strömungen. Für technische Anwendungsfälle sind sie als Näherungslösung zu betrachten.

Generell sind diese Affinitätsgesetze unabhängig davon, wie die Drehzahländerung technisch realisiert wird. Traditionell wurde eine stufenweise Drehzahlumschaltung bei kleinen und mittleren Pumpen durch Wicklungsumschaltungen umgesetzt. Diese wurden mittlerweile weitestgehend von Frequenzumrichtern verdrängt.

Für größere Kreiselpumpen sind langsam laufende elektrische Antriebe sehr teuer, so dass für diese Fälle Untersetzungsgetriebe verwendet werden.

Für den mobilen Einsatz kommen außerdem Verbrennungsmotoren zum Einsatz. Diese sind ebenfalls in einem vorgegebenen Bereich drehzahlvariabel.

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Pumpenkennlinie

Die Förderleistung einer Kreiselpumpe wird durch eine Kennlinie im Q-H-Diagramm angegeben. Darin sind aufgezeichnet der Förderstrom Q (z.B. m³/h) und die Förderhöhe H (in m) der Pumpe.

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