La raó per la qual la capçalera d'una bomba centrífuga disminueix amb l'augment del cabal es pot explicar des de múltiples aspectes. Els següents són alguns dels motius resumits pels tècnics de la indústria de bombes de Lutsee, el fabricant de bombes centrífugues. Agraïm la discussió i la correcció.
1. Característiques de l'impulsor:
La velocitat de l'impulsor i la forma de la paleta d'una bomba centrífuga són factors importants que afecten els canvis de capçal i cabal. La relació entre la capçalera i el cabal es pot expressar amb la fórmula H=KQ², on H és la càrrega, K és constant i Q és el desplaçament (cab). Aquesta fórmula indica que la càrrega és proporcional al quadrat del cabal. Tanmateix, quan el cabal supera un cert valor, la resistència experimentada per l'impulsor i la fricció del fluid també augmenten en conseqüència, donant lloc a una disminució de la capçalera.
2. Principis de la dinàmica de fluids:
A mesura que augmenta el cabal, també augmenta la velocitat de flux del fluid dins de la bomba, donant lloc a una major resistència a la fricció entre el fluid i components com el cos de la bomba i l'impulsor. Aquesta resistència consumirà una mica d'energia i reduirà la capçalera de la bomba.
3. Disseny de la bomba i condicions de treball:
Les bombes centrífugues tenen un punt de funcionament òptim (és a dir, el punt d'eficiència òptima) durant el disseny, que correspon a un cabal i un cabal específics. Quan el cabal de la bomba supera aquest punt de funcionament òptim, la capçalera de la bomba començarà a disminuir. A més, les condicions reals de treball de la bomba (com la resistència de la canonada d'entrada, l'alçada de sortida, etc.) també poden afectar el seu capçal.
4. El principi de conservació de l'energia:
Durant el funcionament de la bomba, es conserva energia. Quan augmenta el cabal, tot i que la potència d'entrada de la bomba també augmenta en conseqüència, l'energia efectiva (és a dir, la capçalera) que la bomba pot transferir al fluid disminuirà a causa de l'augment de la fricció i la resistència interna.
En resum, la raó per la qual el capçal d'una bomba centrífuga disminueix amb l'augment del cabal es deu principalment als efectes combinats de les característiques de l'impulsor, els principis de dinàmica de fluids, el disseny de la bomba i les condicions de treball i els principis de conservació d'energia. En aplicacions pràctiques, per mantenir el funcionament eficient de les bombes centrífugues, és necessari controlar-ne el cabal i la capçalera de manera raonable, i evitar que la bomba funcioni durant molt de temps en condicions més enllà del seu rang de disseny.