ポンプヘッドのコンポーネント

ポンプの揚程計算を理解するには、総揚程に寄与するコンポーネントを分類することが重要です。

静圧（Hs）静水頭とは、ポンプの吸入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た値です。吐出点が吸入点よりも高い場合、静水頭は正、低い場合、静水頭は負になります。

速度ヘッド（Hv）速度水頭とは、流体がパイプ内を移動する際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、以下の式で計算されます。

Hv=V^2/2g

どこ：

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

圧力ヘッド（馬力）圧力ヘッドは、システム内の圧力損失を克服するためにポンプが流体に加えるエネルギーを表します。ベルヌーイの式を用いて計算できます。

Hp=Pd−Ps/ρg

どこ：

• Hp= 圧力水頭（メートル）
• Pd= 排出点の圧力（Pa）
• Ps= 吸引点の圧力（Pa）
• ρ= 流体の密度（kg/m³）
• g= 重力加速度（9.81 m/s²）

摩擦ヘッド（Hf）摩擦ヘッドは、配管摩擦やシステム内の継手によるエネルギー損失を考慮した値です。これは、ダルシー・ワイスバッハの式を用いて計算できます。

Hf=fLQ^2/D^2g

どこ：

• Hf= 摩擦水頭（メートル）
• f= ダルシー摩擦係数（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= 重力加速度（9.81 m/s²）

全頭方程式

総水頭数（Hポンプ システムの構成要素 ( ) は、次のすべてのコンポーネントの合計です。

H=Hs+Hv+Hp+Hf

この方程式を理解することで、エンジニアは必要な流量、パイプの寸法、標高差、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。