Cột áp và công suất bơm

Công thức áp dụng

Q [m³/s] = Q [m³/h]/3600; D [m] = D [mm]/1000; v = 4Q/(πD²)

Re = vD/ν; ν [m²/s] = ν [mm²/s] × 10⁻⁶

Re < 2300: fD = 64/Re; Re ≥ 4000: 1/√fD = −2log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√fD))

Haaland: 1/√fD = −1,8log₁₀[(ε/(3,7D))^1,11 + 6,9/Re]

2300 ≤ Re < 4000: nội suy tuyến tính fD từ 64/2300 tới fD(4000); kết quả chỉ ước tính

hf = fD(L/D)v²/(2g); hm = ΣK·v²/(2g); Δp = ρg(hf+hm); g = 9,80665 m/s²

TDH = Δz + Δp/(ρg) + Δ(v²)/(2g) + hf + hm

P thủy lực = ρgQ·TDH/1000; P trục = P thủy lực/ηbơm; P điện = P trục/ηmotor

Nhiều đoạn nối tiếp: h tổn thất = Σ(hf,i + hm,i); vận tốc mỗi đoạn dùng đường kính của chính đoạn đó.

NPSHa = (p bể tuyệt đối − p hơi bão hòa)/(ρg) + (z mặt bể − z tâm bơm) − h tổn thất hút

Dự phòng thực = NPSHa − NPSHr; so sánh với dự phòng yêu cầu của dự án.

Phạm vi áp dụng

• Hai điểm biên do người lập xác định; hệ thống nhiều đoạn nối tiếp, chưa tính mạng phân nhánh.
• TDH âm biểu thị năng lượng tự chảy vượt nhu cầu; không xuất công suất bơm âm.
• NPSHa từ bể hút lớn có vận tốc mặt thoáng không đáng kể. Áp suất hơi, NPSHr và dự phòng phải lấy theo chất lỏng, nhiệt độ, đường đặc tính hãng và yêu cầu dự án.

U.S. DOE — Improving Pumping System Performance ↗
Ranh giới hệ thống bơm, cột áp tĩnh, ma sát và hiệu suất.

US EPA — EPANET 2.2 User Manual ↗
Mô hình thủy lực, Darcy–Weisbach và đặc tính dòng chảy. Cách nội suy chuyển tiếp tại đây là quy ước riêng Ban Mai.