Kuinka keskipakoinen lietepumppu toimii?

Kuten useimmat pumput, keskipakopumppu muuntaa mekaanisen energian moottorista liikkuvan nesteen energiaksi; osa energiasta menee nesteen liikkeen kineettiseen energiaan ja osa potentiaaliseen energiaan, jota edustaa nestepaine tai nostamalla neste painovoimaa vastaan ​​korkeammalle tasolle.

Lisätietoja tästä aiheesta on kohdassa Keskipakokompressori.
Energian siirtyminen juoksupyörän mekaanisesta pyörimisestä nesteen liikkeeseen ja paineeseen kuvataan yleensä keskipakovoimalla, erityisesti vanhemmissa lähteissä, jotka on kirjoitettu ennen nykyaikaista keskipakovoiman käsitettä fiktiivisenä voimana pyörivässä vertailurungossa. hyvin artikuloitu. Keskipakovoiman käsitettä ei todellakaan vaadita keskipakopumpun toiminnan kuvaamiseksi.

Nykyaikaisessa keskipakopumpussa suurin osa energianmuunnoksesta johtuu ulospäin suuntautuvasta voimasta, jonka kaarevat juoksupyörän siivet antavat nesteelle. Jatkuvasti osa energiasta myös työntää nesteen pyöreään liikkeeseen, ja tämä pyöreä liike voi myös välittää jonkin verran energiaa ja lisätä painetta ulostulossa. Näiden mekanismien suhde kuvattiin keskipakovoiman tyypillisellä sekakäsityksellä, joka tunnetaan silloin, keskipakopumppuja käsittelevässä 1859-artikkelissa, jotta saavutettaisiin yksinkertaisemmalla menetelmällä kuin mitä vain annettiin yleisen käsityksen toimintatavasta ulkoisen porealtaan keskipakopumpun tehokkuuden parantamiseksi on vain otettava huomioon, että pyörrekammiossa pyörän ympärysmitan ympäri pyörivän vesimassan on välttämättä kohdistettava keskipakovoima ja että tämä keskipakovoima voi oletettavasti oletetaan lisäävänsä itsensä pyörän sisällä syntyvään ulospäin suuntautuvaan voimaan; tai toisin sanoen mennä lisäämään pyörän pumppaustehoa. Pyörän sisällä syntyvä ulospäin suuntautuva voima on ymmärrettävä kokonaan keskipakovoiman välityksellä, jos pyörän siivet ovat suorat ja säteittäiset; mutta jos ne ovat kaarevia, kuten tavallisemmin, ulospäin suuntautuva voima syntyy osittain keskipakovoiman välityksellä, ja osittain siivet kohdistavat veteen veteen kohdistuvan paineen säteittäisenä komponenttina, joka niiden Säteen kaltevuus kohdistuu veteen, kun se liikkuu ulospäin niitä pitkin. Tässä asiassa on hyvä havaita, että vaikka kaatuneilla siipillä annetun pumpun läpi kulkevan veden määrä vaihtelee mieluiten, sitä pienempi määrä tulee, sitä lähempänä pyörän sisällä syntyvä voima veden ajamiseksi ulospäin tulee puhtaasti keskipakovoima, ja mitä lähempänä pumppusta tulee sitä, mitä sille tavallisesti annettu nimi näyttää osoittavan - puhtaasti keskipakopumppu. Kun kuitenkin keskipakopumppua, jonka siivet ovat kaarevat taaksepäin sellaisissa muodoissa, joita tavallisesti käytetään koneen hyvin rakennettuissa esimerkeissä, ajetaan huomattavasti suuremmalla nopeudella, joka tarvitaan vain veden paineen voittamiseksi ja nostamiseksi tai työntövoimaksi aluksi siipien veteen veteen kohdistaman voiman säteittäisestä komponentista tulee huomattava, ja pyörän kehältä lähtevän veden nopeus on pienempi kuin pyörän kehän nopeus siinä määrin, jolla on todellista merkitystä harjoitella.

Lauseke "veden massan ... on välttämättä kohdistettava keskipakovoima" voidaan tulkita reaktiivisen keskipakovoiman avulla - voima ei ole veteen kohdistuva ulospäin suuntautuva voima, vaan pikemminkin veden kohdistama ulospäin pumpun pesään (putki) ja poistoputken vedellä. Ulostulopaine heijastaa painetta, joka kohdistaa veden polkua kaartuvan keskisuuntaisen voiman liikkumaan pyöreästi pumpun sisällä (juoksupyörän ulkopuolella olevassa tilassa, poreallas, kuten tämä kirjoittaja kutsuu). Toisaalta lausunto, jonka mukaan "pyörän sisällä syntyvä ulospäin tarkoitettu voima on ymmärrettävä kokonaan keskipakovoiman välityksellä", ymmärretään parhaiten keskipakovoimana fiktiivisenä voimana pyörivä juoksupyörä; todelliset vedet vedessä ovat sisäänpäin tai keskipitkällä, koska se on voiman suunta, joka saa veden liikkumaan ympyröinä. Tämä voima syötetään paineen gradientilla, joka on muodostettu pyörimisen avulla, jolloin paine ulkopuolelle, voluutin seinämälle voidaan pitää reaktiivisena keskipakovoimana. Tämä on tyypillistä 1800-luvun ja 1900-luvun alkupuolen kirjoituksille sekoittaa nämä käsitteet keskipakoisvoimasta epävirallisissa vaikutusten kuvauksissa, kuten keskipakopumpussa.


Viestin aika: 23.-20.2021