כיצד פועלת משאבת slurry צנטריפוגלית?

כמו רוב המשאבות, משאבת צנטריפוגה ממירה אנרגיה מכנית ממנוע לאנרגיה של נוזל נע; חלק מהאנרגיה עוברת לאנרגיה קינטית של תנועת נוזלים, וחלק לאנרגיה פוטנציאלית, המיוצגת על ידי לחץ נוזל או על ידי הרמת הנוזל כנגד כוח המשיכה לרמה גבוהה יותר.

לפרטים נוספים בנושא זה, ראה מדחס צנטריפוגלי.
העברת האנרגיה מסיבוב מכני של המדחף לתנועה ולחץ הנוזל מתוארת בדרך כלל במונחים של כוח צנטריפוגלי, במיוחד במקורות ישנים שנכתבו לפני שהמושג המודרני של כוח צנטריפוגלי ככוח פיקטיבי במסגרת ייחוס מסתובבת היה מנוסח היטב. המושג כוח צנטריפוגלי אינו נדרש למעשה לתיאור פעולתה של משאבת הצנטריפוגה.

במשאבת הצנטריפוגה המודרנית, מרבית המרת האנרגיה נובעת מהכוח החיצוני שמעניקים להבי האימפלר המעוקלים לנוזל. תמיד, חלק מהאנרגיה דוחפת גם את הנוזל לתנועה מעגלית, ותנועה מעגלית זו יכולה גם להעביר אנרגיה מסוימת ולהגביר את הלחץ ביציאה. הקשר בין מנגנונים אלה תואר, עם התפיסה המעורבת האופיינית לכוח צנטריפוגלי הידוע באותה תקופה, במאמר משנת 1859 על משאבות צנטריפוגליות, ובכך להגיע בשיטה פשוטה מזו שניתנה בדיוק לרעיון כללי של אופן הפעולה. של הג'קוזי החיצוני בשיפור יעילות משאבת הצנטריפוגה, יש רק לקחת בחשבון שמסת המים המסתובבת בחדר הג'קוזי, סביב היקף הגלגל, חייבת בהכרח להפעיל כוח צנטריפוגלי, וכי כוח צנטריפוגלי זה עשוי בקלות אמור להוסיף את עצמו לכוח החיצוני שנוצר בתוך הגלגל; או, במילים אחרות, ללכת להגדיל את כוח השאיבה של הגלגל. יש להבין את הכוח החיצוני שנוצר בתוך הגלגל כמופק כולו על ידי מדיום הכוח הצנטריפוגלי אם שבשרי הגלגל יהיו ישרים ורדיאליים; אך אם הם מעוקלים, כפי שמקובל בדרך כלל, הכוח החיצוני מופק בחלקו באמצעות כוח צנטריפוגלי, ובחלקו מופעל על ידי השבשים למים כמרכיב רדיאלי בלחץ האלכסוני, אשר כתוצאה מכך עקום לרדיוס, הם חלים על המים כשהם נעים החוצה לאורכם. בנושא זה ראוי לציין כי בעוד שכמות המים שעוברת במשאבה נתונה עם שבילים מעוקלים משתנה לחלוטין בהנאה, ככל שהכמות קטנה יותר כך יהיה הכוח שנוצר בתוך הגלגל להנעת המים כלפי חוץ. יהפוך לכוח צנטריפוגלי גרידא, וככל שהמשאבה תהיה קרובה יותר ככל שנראה שהשם שניתן לה בדרך כלל מעיד על משאבת צנטריפוגליות גרידא. עם זאת, כאשר משאבה צנטריפוגלית עם שבשנים מעוקלים לאחור בצורות כאלה המשמשות בדרך כלל בדוגמאות בנויות היטב של המכונה, מונעת במהירות הנכונה במידה ניכרת רק כדי להתגבר על לחץ המים ולגרום להרמה או להנעה. כדי להתחיל, המרכיב הרדיאלי של הכוח המופעל על המים על ידי השבשים יהפוך ניכר, והמים שעוזבים את היקף הגלגל יהיו בעלי מהירות נמוכה מזו של היקף הגלגל במידה שיש חשיבות ממשית תרגול.

ההצהרה "מסת המים ... חייבת בהכרח להפעיל כוח צנטריפוגלי" ניתנת לפרשנות במונחים של כוח הצנטריפוגלי התגובתי - הכוח אינו כוח חיצוני על המים, אלא כוח חיצוני המפעיל על ידי המים, על בית המשאבה. (המנפח) ועל המים בצינור היציאה. לחץ היציאה הוא השתקפות של הלחץ המפעיל את הכוח הצנטריפטלי שמעקל את נתיב המים לנוע במעגל בתוך המשאבה (בחלל ממש מחוץ לאימפלר, המערבולת החיצונית כפי שמכנה זאת מחבר זה). מצד שני, את ההצהרה לפיה יש להבין את "הכוח החיצוני שנוצר בתוך הגלגל כמופק כולו על ידי מדיום הכוח הצנטריפוגלי" במונחים של כוח צנטריפוגלי ככוח בדיוני במסגרת ההתייחסות של מאיץ מסתובב; הכוחות האמיתיים על המים הם פנימה, או צנטריפטיים, מכיוון שזה כיוון הכוח שצריך לגרום למים לנוע במעגלים. כוח זה מסופק על ידי שיפוע לחץ המוגדר על ידי הסיבוב, שבו ניתן לקחת את הלחץ מבחוץ, על דופן המסתם, ככוח צנטריפוגלי תגובתי. זה אופייני לכתיבה של המאה ה -19 וראשית המאה ה -20, כדי לערבב תפיסות אלה של כוח צנטריפוגלי בתיאורים לא רשמיים של השפעות כמו זו שבמשאבת הצנטריפוגלית.


זמן פרסום: 23 בינואר 2021