Με την αύξηση του ιξώδους, ωστόσο, η επίδραση του αριθμού REYNOLDS αυξάνεται, έτσι ώστε στην πράξη να θεωρείται ότι αυτή η προσέγγιση είναι ανεπαρκής από ένα κινηματικό ιξώδες περίπου 20 mm² / s. Για να διορθωθεί αυτό, αναπτύχθηκαν εμπειρικές μέθοδοι μετατροπής των καταγεγραμμένων χαρακτηριστικών σε μέσα μεσαίου και υψηλού ιξώδους, που σε πρακτική εφαρμογή σε παλαιότερες εκδόσεις σημαίνουν τη σύνθετη αξιολόγηση διαγραμμάτων, αλλά στις τρέχουσες εκδόσεις έχουν προετοιμαστεί με χρήση κατάλληλων συνόλων τύπων.
Η πιο διαδεδομένη παγκοσμίως είναι η διαδικασία από το Υδραυλικό Ινστιτούτο (ΗΠΑ), η οποία έχει τυποποιηθεί ως ANSI / HI 9.6.7 και ISO / TR 17766.
Στην πράξη, η μετατροπή πραγματοποιείται κυρίως σήμερα με χρήση προγραμμάτων υπολογιστή όπως το Spaix PumpSelector. Η υπολογιστική-τεχνική υλοποίηση αυτής της διαδικασίας επιτρέπει τη μετατροπή χαρακτηριστικών καμπυλών, όπου ο χρήστης πρέπει μόνο να ορίσει τα επιθυμητά δεδομένα μεταφοράς και το μέσο μεταφοράς. Σε όλες τις γνωστές μεθόδους, το σημείο σχεδιασμού της αντλίας παίζει ιδιαίτερο ρόλο στη μετατροπή των χαρακτηριστικών καμπυλών.
Για την εγκυρότητα της διαδικασίας μπορούν να καθοριστούν οι ακόλουθες προϋποθέσεις:
- Φυγοκεντρικές αντλίες με κλειστές ή ημι-ανοιχτές πτερωτές
- Κινηματικό ιξώδες στην περιοχή μεταξύ 1 και 3000 mm² / s
- Ρυθμός ροής στο καλύτερο σημείο λειτουργίας μεταξύ 3 και 410 m³ / h
- Κεφαλή ανά βήμα μεταξύ 6 και 130 m
- Παραγωγή υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας
- Μεταφορά υγρών NEWTON
Μια φυγόκεντρη αντλία είναι μια μηχανή ροής υδραυλικού ρευστού στην οποία το μέσο μεταφοράς μεταφέρεται χρησιμοποιώντας τις φυγόκεντρες δυνάμεις (φυγόκεντρες δυνάμεις) που προκαλούνται από την περιστροφή της πτερωτής. Η ενέργεια μεταφέρεται εκτρέποντας τη ροή μέσα στα πτερύγια της πτερωτής.
Οι φυγόκεντρες αντλίες χρησιμοποιούνται συνήθως για λειτουργία χωρίς παλμούς, συνεχή ή διακοπτόμενη λειτουργία, αλλά δεν είναι κατάλληλες για εφαρμογές δοσομέτρησης ή πλήρωσης. Τα δυνατά σημεία αυτής της διαδικασίας βρίσκονται στον συνεχή τρόπο λειτουργίας χωρίς παλμούς. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η σχετικά απλή κατασκευή και η καλή προσαρμοστικότητα, που αποφεύγει το υψηλό κόστος συντήρησης.
Η εφαρμογή περιορίζεται σε σχέση με το ιξώδες του αντλούμενου μέσου. Καθώς το ιξώδες του υγρού αυξάνεται, η απόδοση μειώνεται. Επομένως, η εφαρμογή περιορίζεται πρακτικά σε υγρά με κινηματικό ιξώδες έως 100 … 150 mm² / s. Οι αντλίες θετικού εκτοπίσματος είναι η προτιμώμενη επιλογή για πολύ υψηλά ιξώδη.
Σημαντικές παράμετροι είναι η κεφαλή, ο ρυθμός ροής, η απαίτηση ισχύος, η απόδοση και η τιμή NPSH. Οι παράμετροι εμφανίζονται γενικά ως χαρακτηριστικές καμπύλες ανάλογα με τη ροή όγκου (ροή παράδοσης).
Στα υγρά NEWTON, οι διεργασίες στρωτής ροής παράγουν διατμητικές τάσεις και κανονικές τάσεις που υπερτίθενται στην πίεση, οι οποίες είναι ανάλογες με το ρυθμό παραμόρφωσης, με παράγοντα αναλογικότητας το δυναμικό ιξώδες.
Το κινηματικό ιξώδες ορίζεται ως:
Το ιξώδες εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την πίεση, με την εξάρτηση από την πίεση να είναι αμελητέα μικρή στην περίπτωση των υγρών.
Στην περίπτωση ρευστών που δεν ανήκουν στο NEWTON, το ιξώδες μπορεί επίσης να εξαρτάται από το χρόνο (θιξοτροπική ή ρεοπεξική συμπεριφορά ροής). Τότε δεν μπορεί πλέον να προσδιορίζεται ως υλική αξία.
Το ιξώδες ενός μέσου επηρεάζει τόσο το χαρακτηριστικό του σωλήνα όσο και το χαρακτηριστικό της αντλίας. Για τις φυγόκεντρες αντλίες, τα χαρακτηριστικά της αντλίας μετατρέπονται στην πράξη με κινηματικό ιξώδες άνω των 10 mm² / s.
Αυτό χαρακτηρίζεται από το ότι δεν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ του τανυστή παραμόρφωσης και τάσης ή/και ότι το ιξώδες εξαρτάται από το χρόνο.
Η συμπεριφορά ροής που δεν είναι NEWTON μπορεί π.χ. Β. μπορεί να παρατηρηθεί στα ακόλουθα μέσα:
- Βερνίκι πετρελαίου μαύρου αερίου
- Εναιώρημα κόκκων σε νερό
- Λύμα λυμάτων
- Περιττώματα
- Οδοντόκρεμα
- Κονίαμα
- Διαλύματα σαπουνιού
Παραδείγματα:
Μια θιξοτροπική συμπεριφορά μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλά χρώματα και βερνίκια, δηλ. H. το ιξώδες εξαρτάται από το χρόνο. Κατά την ανάδευση με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, μπορεί αρχικά να παρατηρηθεί μια πολύ υψηλή αντίσταση, ενώ μετά από κάποιο χρονικό διάστημα το ιξώδες μειώνεται σημαντικά και τείνει προς μια χαμηλότερη οριακή τιμή.
Πολλές βιομηχανικές λάσπες π.χ. Β. Εναιωρήματα ασβέστη (κονίαμα) και κιμωλίας (οδοντόκρεμα) παρουσιάζουν ιξωδοπλαστική συμπεριφορά. Κάτω από την τάση διαρροής (σημείο διαρροής) συμπεριφέρονται σαν στερεά και πέρα από αυτό σαν ρευστά.
Τα διαλύματα και τα τήγματα πολλών ουσιών με υψηλή περιεκτικότητα σε πολυμερή, καθώς και εναιωρήματα με επιμήκη σωματίδια, όπως λάστιχα και διαλύματα σαπουνιού είναι ψευδοπλαστικά. Το ιξώδες αυτών των ρευστών μειώνεται με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης.
Η αντίθετη συμπεριφορά (διατατική συμπεριφορά) μπορεί να βρεθεί, π.χ., με ορισμένες υψηλής συγκέντρωσης εναιωρήματα. Εδώ το ιξώδες αυξάνεται με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης.
Τόσο τα χαρακτηριστικά της αντλίας όσο και οι κλασικές μέθοδοι για τον υπολογισμό του αγωγού υποθέτουν σταθερό ιξώδες και δεν ισχύουν για μη νευτώνεια υγρά. Ανάλογα με τη συμπεριφορά ροής του αντλούμενου μέσου, μπορούν στην καλύτερη περίπτωση να χρησιμοποιηθούν ως προσέγγιση. Για πολλά μη νευτώνεια μέσα υπάρχουν επομένως ειδικές μέθοδοι υπολογισμού ή προσέγγισης για το σχεδιασμό.
Στην περίπτωση μονοδιάστατης ροής ισχύουν τα ακόλουθα:
& nbsp;
Τα υγρά NEWTON χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για τις διεργασίες ροής:
- νερό
- Λάδια
- Αέρια
- Ερμής
- Αλκοόλ
- Βενζίνη
Εάν δεν είναι γνωστό εάν ένα μέσο παρουσιάζει συμπεριφορά ΝΕΥΤΟΝΙΚΗΣ ροής ή όχι, θα πρέπει να πραγματοποιηθούν εργαστηριακές δοκιμές.
& nbsp;
Για το σχεδιασμό της αντλίας, η μέγιστη και η ελάχιστη θερμοκρασία του αντλούμενου μέσου είναι ιδιαίτερα σημαντικές. Λαμβάνονται υπόψη στην επιλογή των υλικών και των σφραγίδων και, εάν είναι απαραίτητο, σε μια δοκιμή αντίστασης μέσου-υλικού.
Οι φυσικές ιδιότητες του αντλούμενου μέσου (πυκνότητα, ιξώδες) αλλάζουν με τη θερμοκρασία. Η απαίτηση ισχύος της αντλίας είναι ευθέως ανάλογη με την πυκνότητα. Επομένως, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η θερμοκρασία από το εύρος λειτουργίας με τη μέγιστη πυκνότητα. Επιπλέον, για ιξώδη μέσα (ν & gt; 10 mm² / s), η πορεία των χαρακτηριστικών της αντλίας πρέπει να μετατραπεί.
Αυτό το σημείο ονομάζεται επίσης σημείο σχεδιασμού (BEP = σημείο βέλτιστης απόδοσης) της αντλίας. Η θέση του σημείου αλλάζει εάν αλλάξουν οι υδραυλικές παράμετροι της αντλίας, όπως η διάμετρος της πτερωτής ή η ταχύτητα ή το ιξώδες του αντλούμενου μέσου.
Ο στόχος μιας βέλτιστης επιλογής αντλίας είναι η αντλία να λειτουργεί στο σημείο σχεδιασμού έτσι ώστε να επιτυγχάνει τη μέγιστη απόδοσή της.
