Forskellige tab i pumpen og pumpens effektivitet
I processen med at omdanne mekanisk energi til flydende energi ledsages pumpen af forskellige tab, og disse tab er repræsenteret ved tilsvarende effektivitet.
I det følgende beskrives energitilførsel og -udgang i pumpen i henhold til energioverførselsprocessen i pumpen.
1. Mekanisk tab og mekanisk effektivitet
Effektiviteten (skaftkraft), der overføres fra hovedmotoren til pumpeakslen, skal først bruges til at overvinde friktionstabene i lejerne og tætningerne. Den resterende akselkraft bruges til at få løbehjulet til at rotere. Imidlertid overføres ikke al den mekaniske energi fra løbehjulet til væsken, der passerer gennem løbehjulet. En del af det bruges til at overvinde friktionen mellem overfladen på det forreste og bageste dækflade på løbehjulet og huset (pumpehulrummet).
Summen af ovennævnte lejetabkraft (Pm1), tætningstabseffekt (Pm2) og skivefriktionstabskraft (Pm3) kaldes mekanisk tab pm, og dens størrelse udtrykkes ved mekanisk effektivitet ηm. Den resterende kraft i skaftkraften minus den mekaniske tabskraft bruges til at udføre arbejde på væsken, der passerer gennem løbehjulet. Den mekaniske effektivitet er forholdet mellem akselkraften for den indgående hydrauliske kraft, dvs.
ηm = P '/ P
2. Volumentab og volumeneffektivitet
Den hydrauliske indgangseffekt bruges til at udføre arbejde på væsken, der passerer gennem pumpehjulet, så væsketrykket ved pumpehjulets vandudgang er højere end indgangstrykket. Trykforskellen mellem udløbet og indløbet gør, at en del af væsken, der passerer gennem pumpehjulet, strømmer fra pumpehulrummet gennem spalten i pumpehjulets tætningsring (åbningsring) til pumpehjulets indløb. På denne måde leveres strømningshastigheden Qt (også kendt som pumpens teoretiske strømningshastighed) gennem pumpehjulet ikke fuldstændigt til pumpeudløbet. Lækage q-delen af væsken forbruger den energi, der er opnået fra pumpehjulet i lækage-strømningsprocessen, det vil sige fra væsken med højt tryk (udgangstryk) til væske til lavt tryk (indløbstryk). Derfor er essensen af volumintab også energitab, og størrelsen af volumentab beregnes ved volumeneffektivitet ηv. Den volumetriske virkningsgrad er forholdet mellem væskens effekt (faktisk strømningshastighed Q) efter fjernelse af lækage gennem pumpehjulet og strømmen (indgangs hydraulisk effekt) af væsken (teoretisk strømningshastighed Q) gennem pumpehjulet.
Lækage af enkelttrinspumper foregår hovedsageligt ved tætningsringen. Ud over flertrinspumper er der også læketrin i trin. Derudover skal lækage af pumpens balanceakselkraftanordning, tætningsanordning osv. Også indgå i pumpens volumentab.
3. Hydraulisk tab og hydraulisk effektivitet
Energien (Ht), der modtages fra pumpehjulet af den effektive væske (fjernelse af lækagen) gennem pumpehjulet, transporteres heller ikke fuldstændigt, fordi væsken er ledsaget af hydrauliske friktionstab i strømmen af pumpens overstrømningsdel (kanalen fra pumpeindløbet til udløbet) (Langtgående vejmodstand) og hydraulisk tab (lokal modstand) forårsaget af slag, nedstrømning, hastighedsretning og størrelsesændring osv., hvilket forbruger en del af energien. Den tabte energi pr. Vægtenhed væske i pumpens strømning kaldes pumpens hydrauliske tab, hvilket udtrykkes ved h. På grund af det hydrauliske tab er energien (H), der tilføjes af enhedsvægten af væske gennem pumpen, mindre end energien (Ht), der overføres af pumpehjulet til vægtenhedens vægt, dvs. H = Ht-h. Størrelsen på det hydrauliske tab af pumpen måles ved hjælp af den hydrauliske effektivitet ηh af pumpen. Hydraulisk effektivitet er forholdet mellem effekten af den hydraulisk mistede væske og kraften fra den ikke-hydrauliske væske.
Summen af forskellige tab i pumpen udtrykkes af den samlede effektivitet (kaldet pumpeeffektivitet). Den samlede effektivitet er forholdet mellem den effektive udgangseffekt PUt og indgangseffekten (skaftkraft) Pa.
Pumpens samlede effektivitet er lig med produktet af mekanisk effektivitet, volumetrisk effektivitet og hydraulisk effektivitet.