Wraz ze wzrostem lepkości wzrasta jednak wpływ liczby REYNOLDS, tak że w praktyce przyjmuje się, że przy lepkości kinematycznej około 20 mm²/s to przybliżenie jest niewystarczające. Aby temu zaradzić, opracowano empiryczne metody konwersji zarejestrowanych charakterystyk na media o średniej i wysokiej lepkości, co w praktycznym zastosowaniu w starszych wersjach oznacza złożoną ocenę wykresów, ale w obecnych wersjach zostały przygotowane przy użyciu odpowiednich zestawów formuł.
Najbardziej rozpowszechnioną na świecie jest procedura z Instytutu Hydrauliki (USA), która została znormalizowana jako ANSI/HI 9.6.7 i ISO/TR 17766.
W praktyce konwersja odbywa się obecnie w większości za pomocą programów komputerowych, takich jak Spaix PumpSelector. Skomputeryzowana implementacja tego procesu umożliwia konwersję krzywych charakterystycznych, dzięki czemu użytkownik musi tylko zdefiniować pożądane dane do przenoszenia i nośnik przenoszenia. We wszystkich znanych metodach punkt konstrukcyjny pompy odgrywa szczególną rolę w przeliczaniu krzywych charakterystycznych.
Dla ważności procedury można określić następujące warunki:
- Pompy odśrodkowe z wirnikami zamkniętymi lub półotwartymi
- Lepkość kinematyczna w zakresie od 1 do 3000 mm²/s
- Natężenie przepływu w najlepszym punkcie pracy od 3 do 410 m³/h
- Głowa na krok od 6 do 130 m
- Produkcja w normalnych warunkach roboczych
- Transport płynów NEWTON
Pompa odśrodkowa to hydrauliczna maszyna przepływowa, w której medium transportowe jest transportowane za pomocą sił odśrodkowych (sił odśrodkowych) wywołanych obrotem wirnika. Energia jest przekazywana poprzez zmianę kierunku przepływu w łopatkach wirnika.
Pompy odśrodkowe są zwykle używane do pracy bezimpulsowej, ciągłej lub przerywanej, ale nie nadają się do dozowania lub napełniania. Mocne strony tego procesu tkwią w ciągłym, pozbawionym pulsacji trybie pracy. Kolejną zaletą jest stosunkowo prosta konstrukcja i dobra adaptacyjność, co pozwala uniknąć wysokich kosztów utrzymania.
Zastosowanie jest ograniczone ze względu na lepkość pompowanego medium. Wraz ze wzrostem lepkości cieczy wydajność spada. Dlatego zastosowanie jest praktycznie ograniczone do cieczy o lepkości kinematycznej do 100 … 150 mm² / s. Pompy wyporowe są preferowanym wyborem w przypadku bardzo wysokich lepkości.
Ważnymi parametrami są wysokość podnoszenia, natężenie przepływu, zapotrzebowanie na moc, sprawność i wartość NPSH. Parametry są generalnie przedstawiane jako krzywe charakterystyczne w zależności od przepływu objętościowego (przepływu dostawy).
W płynach NEWTON procesy przepływu laminarnego wytwarzają naprężenia ścinające i naprężenia normalne nakładające się na ciśnienie, które są proporcjonalne do szybkości odkształcenia, przy czym współczynnikiem proporcjonalności jest lepkość dynamiczna.
Lepkość kinematyczną definiuje się jako:
Lepkość zależy od temperatury i ciśnienia, przy czym w przypadku cieczy zależność od ciśnienia jest pomijalnie mała.
W przypadku płynów innych niż NEWTON lepkość może również zależeć od czasu (zachowanie przepływu tiksotropowego lub reopektycznego). Nie można go już wtedy określać jako wartość materialną.
Lepkość medium ma wpływ zarówno na charakterystykę rury, jak i charakterystykę pompy. W przypadku pomp odśrodkowych charakterystyka pompy jest przeliczana w praktyce przy lepkości kinematycznej powyżej 10 mm²/s.
Charakteryzuje się to brakiem liniowej zależności między odkształceniem a tensorem naprężeń i/lub tym, że lepkość jest zależna od czasu.
Nie-NEWTONowskie zachowanie przepływu może m.in. B. można zaobserwować w następujących mediach:
- Czarny gaz w lakierze olejnym
- Zawiesina ziarna w wodzie
- Osad ściekowy
- Kał
- Pasta do zębów
- Zaprawa
- Roztwory mydła
Przykłady:
Zachowanie tiksotropowe można zaobserwować w wielu farbach i lakierach, m.in. H. lepkość zależy od czasu. Podczas mieszania ze stałą prędkością kątową początkowo można zaobserwować bardzo duży opór, natomiast po pewnym czasie lepkość znacznie spada i zmierza w kierunku niższej wartości granicznej.
Wiele osadów przemysłowych m.in. B. Zawiesiny wapna (zaprawa) i kredy (pasta do zębów) wykazują właściwości lepkoplastyczne. Poniżej granicy plastyczności (granicy plastyczności) zachowują się jak ciała stałe, a poza tym jak płyny.
Roztwory i roztwory wielu substancji wysokopolimerowych, a także zawiesiny o wydłużonych cząstkach, takich jak gumy i roztwory mydła, są pseudoplastyczne. Lepkość tych płynów zmniejsza się wraz ze wzrostem szybkości ścinania.
Odwrotne zachowanie (zachowanie dylatacyjne) można znaleźć np. w przypadku niektórych wysoce stężonych zawiesin. Tutaj lepkość wzrasta wraz ze wzrostem szybkości ścinania.
Zarówno charakterystyka pompy, jak i klasyczne metody obliczania rurociągów zakładają stałą lepkość i nie są odpowiednie dla cieczy nienewtonowskich. W zależności od zachowania przepływu tłoczonego medium, najlepiej można je wykorzystać jako przybliżenie. W przypadku wielu mediów nienewtonowskich istnieją zatem specjalne metody obliczeniowe lub aproksymacyjne.
W przypadku przepływu jednowymiarowego obowiązują następujące zasady:
& nbsp;
Płyny NEWTON są stosowane m.in. w procesach przepływowych:
- woda
- Oleje
- Gazy
- Merkury
- Alkohol
- Benzyna
Jeśli nie wiadomo, czy medium wykazuje przepływ newtonowski, czy nie, należy przeprowadzić testy laboratoryjne.
& nbsp;
Przy projektowaniu pompy szczególnie ważna jest maksymalna i minimalna temperatura tłoczonego medium. Są one brane pod uwagę przy doborze materiałów i uszczelnień oraz, jeśli to konieczne, w teście odporności na media.
Właściwości fizyczne medium (gęstość, lepkość) zmieniają się wraz z temperaturą. Zapotrzebowanie na moc pompy jest wprost proporcjonalne do gęstości. Dlatego należy wziąć pod uwagę temperaturę z zakresu roboczego z maksymalną gęstością. Ponadto dla mediów lepkich (ν > 10 mm²/s) należy przekonwertować przebieg charakterystyk pompy.
Ten punkt jest również nazywany punktem projektowym (BEP = punkt najlepszej wydajności) pompy. Położenie punktu zmienia się wraz ze zmianą parametrów hydraulicznych pompy, takich jak średnica wirnika lub prędkość lub lepkość pompowanego medium.
Celem optymalnego doboru pompy jest to, aby pompa pracowała w punkcie projektowym tak, aby osiągnąć maksymalną sprawność.
