ポンプヘッドの構成部品

ポンプ揚程の計算を理解するには、全揚程に寄与するコンポーネントを分解することが重要です。

静的ヘッド (Hs)：静揚程はポンプの吸込点と吐出点間の垂直距離です。これは、標高による位置エネルギーの変化を考慮します。吐出点が吸込点より高い場合、静水頭は正、低い場合、静水頭は負となります。

速度ヘッド (Hv): 速度ヘッドは、流体がパイプ内を移動するときに流体に与えられる運動エネルギーです。これは流体の速度に依存し、次の方程式を使用して計算されます。

Hv=V^2/2g

どこ：

• Hv= 速度ヘッド (メートル)
• V= 流体速度 (m/s)
• g= 重力による加速度 (9.81 m/s²)

圧力ヘッド (HP): 圧力水頭は、システム内の圧力損失を克服するためにポンプによって流体に追加されるエネルギーを表します。これはベルヌーイの方程式を使用して計算できます。

Hp=Pd−Ps/ρg

どこ：

• Hp= 圧力水頭 (メートル)
• Pd= 吐出点の圧力 (Pa)
• Ps= 吸引点の圧力 (Pa)
• ρ= 流体密度 (kg/m3)
• g= 重力による加速度 (9.81 m/s²)

フリクションヘッド(Hf): 摩擦ヘッドは、システム内のパイプの摩擦と継手によるエネルギー損失を考慮します。これは、Darcy-Weisbach 方程式を使用して計算できます。

Hf=fLQ^2/D^2g

どこ：

• Hf= 摩擦水頭 (メートル)
• f= ダーシー摩擦係数 (無次元)
• L= パイプの長さ (メートル)
• Q= 流量 (m3/s)
• D= パイプの直径 (メートル)
• g= 重力による加速度 (9.81 m/s²)

総頭数の計算式

総ヘッド (H) ポンプ システムのすべてのコンポーネントの合計は次のとおりです。

H=Hs+Hv+Hp+Hf

この方程式を理解すると、エンジニアは必要な流量、パイプの寸法、高低差、圧力要件などの要素を考慮して効率的なポンプ システムを設計できます。