רכיבים של ראש משאבה

כדי להבין את חישובי ראש המשאבה, חיוני לפרק את הרכיבים התורמים לראש הכולל:

ראש סטטי (Hs): ראש סטטי הוא המרחק האנכי בין נקודות היניקה והפריקה של המשאבה. זה מסביר את השינוי באנרגיה הפוטנציאלית עקב גובה. אם נקודת הפריקה גבוהה מנקודת היניקה, ראש סטטי חיובי, ואם הוא נמוך יותר, ראש סטטי שלילי.

ראש מהירות (Hv): ראש מהירות הוא האנרגיה הקינטית המוענקת לנוזל בזמן שהוא נע דרך הצינורות. זה תלוי במהירות הנוזל ומחושב באמצעות המשוואה:

Hv=V^2/2 גרם

אֵיפֹה:

• Hv= ראש מהירות (מטרים)
• V= מהירות נוזל (מ/ש)
• g= תאוצה עקב כוח הכבידה (9.81 מ"ר/ש"ר)

ראש לחץ (Hp): ראש הלחץ מייצג את האנרגיה שנוספה לנוזל על ידי המשאבה כדי להתגבר על הפסדי לחץ במערכת. ניתן לחשב אותו באמצעות המשוואה של ברנולי:

Hp=Pd-Ps/ρg

אֵיפֹה:

• Hp= ראש לחץ (מטרים)
• Pd= לחץ בנקודת הפריקה (Pa)
• Ps= לחץ בנקודת היניקה (Pa)
• ρ= צפיפות נוזלים (ק"ג/מ"ר)
• g= תאוצה עקב כוח הכבידה (9.81 מ"ר/ש"ר)

ראש חיכוך (Hf): ראש החיכוך אחראי על הפסדי האנרגיה כתוצאה מחיכוך צינור ואביזרים במערכת. ניתן לחשב אותו באמצעות משוואת דארסי-וייסבך:

Hf=fLQ^2/D^2g

אֵיפֹה:

• Hf= ראש חיכוך (מטרים)
• f= גורם חיכוך דארסי (ללא מימד)
• L= אורך הצינור (מטרים)
• Q= קצב זרימה (m³/s)
• D= קוטר הצינור (מטרים)
• g= תאוצה עקב כוח הכבידה (9.81 מ"ר/ש"ר)

משוואת ראש כולל

הראש הכולל (H) של מערכת משאבות הוא הסכום של כל הרכיבים הללו:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

הבנת המשוואה הזו מאפשרת למהנדסים לתכנן מערכות משאבה יעילות על ידי התחשבות בגורמים כגון קצב הזרימה הנדרש, ממדי צינור, הפרשי גובה ודרישות לחץ.