Các thành phần của đầu bơm

Để hiểu các tính toán cột áp bơm, điều quan trọng là phải chia nhỏ các thành phần góp phần tạo nên cột áp tổng:

Đầu tĩnh (Hs): Cột áp tĩnh là khoảng cách thẳng đứng giữa điểm hút và điểm xả của bơm. Nó giải thích sự thay đổi năng lượng tiềm năng do độ cao. Nếu điểm xả cao hơn điểm hút thì cột áp tĩnh là dương, nếu thấp hơn thì cột áp tĩnh là âm.

Đầu vận tốc (Hv): Cột áp vận tốc là động năng truyền cho chất lỏng khi nó di chuyển qua các đường ống. Nó phụ thuộc vào vận tốc của chất lỏng và được tính bằng phương trình:

Hv=V^2/2g

Ở đâu:

• Hv= Đầu vận tốc (mét)
• V= Vận tốc chất lỏng (m/s)
• g= Gia tốc trọng trường (9,81 m/s²)

Đầu áp (Hp): Cột áp đại diện cho năng lượng được bơm thêm vào chất lỏng để khắc phục tổn thất áp suất trong hệ thống. Nó có thể được tính bằng phương trình Bernoulli:

Hp=Pd−Ps/ρg

Ở đâu:

• Hp= Cột áp (mét)
• Pd= Áp suất tại điểm xả (Pa)
• Ps= Áp suất tại điểm hút (Pa)
• ρ= Mật độ chất lỏng (kg/m³)
• g= Gia tốc trọng trường (9,81 m/s²)

Đầu ma sát (Hf): Đầu ma sát gây tổn thất năng lượng do ma sát đường ống và các phụ kiện trong hệ thống. Nó có thể được tính bằng phương trình Darcy-Weisbach:

Hf=fLQ^2/D^2g

Ở đâu:

• Hf= Đầu ma sát (mét)
• f= Hệ số ma sát Darcy (không thứ nguyên)
• L= Chiều dài ống (mét)
• Q= Tốc độ dòng chảy (m³/s)
• D= Đường kính ống (mét)
• g= Gia tốc trọng trường (9,81 m/s²)

Phương trình tổng đầu

Tổng đầu người (H) của hệ thống bơm là tổng của tất cả các thành phần sau:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

Hiểu phương trình này cho phép các kỹ sư thiết kế hệ thống bơm hiệu quả bằng cách xem xét các yếu tố như tốc độ dòng chảy cần thiết, kích thước đường ống, chênh lệch độ cao và yêu cầu áp suất.