سرعت مخصوص

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

سرعت مخصوص (به انگلیسی: Specific speed) یک عدد بی بعد است که برای طبقه بندی پروانه‌های پمپ بر اساس مدل‌ها و مشخصاتشان استفاده می‌شود. در شرایطی که ابعاد پروانه به گونه‌ای باشد که بتواند در ازای هد (فشار جریان) یک فوت (feet)، به میزان یک گالن در دقیقه انتقال سیال داشته باشد، سرعت مخصوص پروانه به صورت سرعت انتقال جریان بر دقیقه تعریف می‌شود.

درک درست این تعریف تنها در طراحی مهندسی معنا پیدا می‌کند، سرعت مخصوص یک شاخص برای پیش بینی خصوصیات پمپ مانند شکل کلی پروانه‌است. با افزایش سرعت مخصوص، نسبت قطر بیرونی پروانه به قطر درونی آن یا قطر چشم پروانه کاهش می‌یابد. این نسبت برای یک پروانه جریان محوری کامل به ۱٫۰ می‌رسد. پروانه‌های شعاعی با سرعت مخصوص پایین، هد جریان را عمدتاً از طریق نیروی گریز از مرکز افزایش می‌دهند. پمپ‌های با سرعت مخصوص بالاتر تا حدی از طریق نیروی گریز از مرکز و تا حدی از طریق نیروی محوری هد را افزایش می‌دهند. پمپ‌های دارای جریان و یا پروانه محوری با سرعت مخصوص ۱۰۰۰۰ یا بیشتر هد خود را منحصراً از طریق نیروهای محوری افزایش می‌دهند. پروانه‌های شعاعی معمولاً برای جریان کم با هد بالا طراحی می‌شوند و پروانه‌های محوری برای جریان بالا با هد پایین.

از سرعت مخصوص چندین تعریف ریاضی برای کارکردهای گوناگون ارایه شده‌است.

سرعت مخصوص پمپ[ویرایش]

N_s = \frac { n \sqrt Q } { (gH)^{ 3/4 } }

N_s : سرعت مخصوص

n : سرعت دورانی پمپ (سرعوت انتقال بر دقیقه)

Q : دبی جریان (گالون بر دقیقه)

H : هد مجموع در منطقه (فوت)

g : شتاب جاذبه (فوت بر مجذور ثانیه)

سرعت مخصوص پروانه‌های استاندارد می تواند مقادیری از 500 تا 10،000 را داشته باشد که البته بالاترین راندمان در بازه 2100 تا 3000 به دست می آید.

سرعت مخصوص خالص مکش[ویرایش]

سرعت مخصوص خالص مکش (Net Suction Specific Speed) معمولاً برای بررسی مشکل کاویتاسیون در سمت مکش پمپ استفاده می شود. این عدد به عنوان یکی از ویژگی‌های فیزیکی اصلی پمپ تعریف می شود. سرعت مخصوص خالص مکش یک پمپ بازه‌ای را تعریف خواهد کرد که در آن پمپ گردش با ثبات را تجربه می کند. بالا رفتن سرعت مخصوص خالص مکش، کوچکتر شدن بازه گردش با ثبات پمپ را به همراه خواهد داشت. این محدوده عملکرد پایدار پمپ بر حسب نقطه بهترین راندمان پمپ تعریف شده است.

سرعت مخصوص خالص مکش به صورت زیر تعریف می شود:


N_{ss} = \frac{N\sqrt{Q}} {{NPSH}_R^{0.75}}

به نحوی که:

N_{ss} =  : سرعت مخصوص خالص مکش

N : سرعت معمولی پمپ بر حسب rpm

Q : دبی جریان که در واحد US برابر گالون در دقیقه است

{NPSH}_R =  : فشار مثبت مکش خالص (NPSH) مورد نیاز پمپ

سرعت مخصوص توربین[ویرایش]

سرعت مخصوص یک توربین نیز می تواند به عنوان سرعت یک توربین به صورت هندسی مشابه و ایده‌آل تعریف شود، به نحوی که یک واحد قدرت را در ازای یک واحد فشار (هد) تولید کند. سرعت مخصوص توربین‌ها همواره توسط سازنده و در کنار دیگر ویژگی‌های توربین ارایه می شود. در این حالت، همواره باید به نقطه دارای بیشترین راندمان مراجعه کرد. این مسئله انجام محاسباتی دقیق برای ساخت توربین هایی در جریان‌ها و فشارهای گوناگون را ممکن می سازد.

 n_s=n\sqrt{P}/H^{5/4}

 N_s=\frac{\Omega\sqrt{P/\rho}}{gH^{5/4}} ،

\Omega : سرعت زاویه ای

P : توان

H : فشار آب

منابع[ویرایش]