Diverses pèrdues en la bomba i en l'eficiència de la bomba
En el procés de convertir l’energia mecànica en energia líquida, la bomba s’acompanya de diverses pèrdues i aquestes pèrdues es representen per l’eficiència corresponent.
A continuació es descriu l’entrada i sortida d’energia a la bomba d’acord amb el procés de transferència d’energia a la bomba.
1. Pèrdua mecànica i eficiència mecànica
L 'eficiència (potència de l' eix) transmesa des del moviment inicial fins a l 'eix de la bomba ha de passar primer per superar les pèrdues de fricció dels coixinets i els segells. La potència de l’eix restant s’utilitza per fer girar el rotor. No obstant això, no tota l’energia mecànica de l’impulsor es transmet al líquid que passa a través de l’impulsor. Una part es consumeix per superar la fricció entre la superfície de les superfícies de coberta frontal i posterior de l’impulsor i la carcassa (cavitat de la bomba).
La suma de la potència de pèrdua de suport (Pm1), la potència de pèrdua de segell (Pm2) i la potència de pèrdua de fricció del disc (Pm3) s’anomena pèrdua mecànica pm, i la seva magnitud s’expressa per eficiència mecànica ηm. La potència restant de la potència de l’eix menys la pèrdua mecànica s’utilitza per realitzar treballs sobre el líquid que passa per l’impulsor. L’eficiència mecànica és la relació de la potència de l’eix de la potència hidràulica d’entrada, és a dir,
ηm = P '/ P
2. Pèrdua de volum i eficiència del volum
La potència hidràulica d’entrada s’utilitza per realitzar treballs sobre el líquid que passa pel rotor, de manera que la pressió del líquid a la sortida d’aigua de l’impulsor és superior a la pressió d’entrada. La diferència de pressió entre la sortida i l’entrada fa que una part del líquid que passi pel fluix de l’impulsor des de la cavitat de la bomba a través del buit de l’anell de segellament del rotor (anell d’orifici) fins a l’entrada de l’impulsor. D’aquesta manera, el cabal Qt (també conegut com el cabal teòric de la bomba) a través de l’impulsor no es lliura completament a la sortida de la bomba. La fuita q part del líquid consumeix l’energia obtinguda de l’impulsor en el procés de flux de filtració, és a dir, a partir de l’alta pressió (sortida de pressió) del líquid es converteix en líquid de baixa pressió (d’entrada). Per tant, l’essència de la pèrdua de volum també és la pèrdua d’energia i la magnitud de la pèrdua de volum es calcula mitjançant l’eficiència del volum ηv. L’eficiència volumètrica és la relació de la potència del líquid (cabal real Q) després d’eliminar la fuita a través de l’impulsor a la potència (potència hidràulica d’entrada) del líquid (cabal teòric Q) a través de l’impulsor.
La fugida de bombes monopàsiques es produeix principalment a l’anell del segell. A més de les bombes en diversos estadis, també hi ha fuites entre etapes. A més, també s’hauran d’incloure les fuites del dispositiu de força axial de l’equilibri de la bomba, del dispositiu de tancament, etc., en la pèrdua de volum de la bomba.
3. Pèrdua hidràulica i eficiència hidràulica
L’energia (Ht) rebuda de l’impulsor pel líquid eficaç (eliminant la fuita) a través de l’impulsor tampoc no es transporta completament, ja que el líquid s’acompanya de pèrdues de fricció hidràulica en el cabal de la part de sobreeiximent de la bomba (el canal de l’entrada de la bomba a la sortida) (resistència al llarg del camí) i la pèrdua hidràulica (resistència local) causada per impactes, desnivell, direcció de velocitat i canvi de mida, etc., consumint així part de l’energia. L’energia perduda per pes unitari de líquid en el flux de la bomba s’anomena pèrdua hidràulica de la bomba, que s’expressa amb h. A causa de la pèrdua hidràulica, l’energia (H) afegida pel pes unitari de líquid a través de la bomba és inferior a l’energia (Ht) transmesa per l’impulsor al pes unitari del líquid, és a dir, H = Ht-h. La magnitud de la pèrdua hidràulica de la bomba es mesura per l'eficiència hidràulica ηh de la bomba. L’eficiència hidràulica és la relació de la potència del líquid perdut hidràulicament i la potència del líquid no hidràulic.
La suma de diverses pèrdues en la bomba s’expressa per l’eficiència total (referida com a eficiència de la bomba). L’eficiència total és la relació de la potència de sortida efectiva PUt amb la potència d’entrada (potència de l’eix) Pa.
L’eficiència total de la bomba és igual al producte d’eficiència mecànica, eficiència volumètrica i eficiència hidràulica.