Calcola la prevalenza totale della pompa.
La prevalenza della pompa è l'energia per unità di peso del fluido che una pompa deve fornire per spostare la portata dal serbatoio di aspirazione allo scarico, espressa in metri o piedi di colonna di fluido. Questo calcolatore calcola la prevalenza dinamica totale dalla differenza di quota, dalla differenza di pressione, dalla prevalenza cinetica e dalle perdite per attrito utilizzando l'equazione di energia in regime stazionario (Bernoulli), consentendo di selezionare una curva di pompa che incontri la curva del sistema nel punto di funzionamento di progetto.
Bernoulli: H = (P₂ − P₁) / (ρg) + (v₂² − v₁²) / (2g) + (z₂ − z₁) + h_f, dove i termini sono la prevalenza statica (pressione), la prevalenza cinetica, la prevalenza geometrica e quella di attrito. La prevalenza cinetica è di solito trascurabile nei sistemi industriali a meno che un lato sia aperto all'atmosfera. La prevalenza di attrito h_f deriva dalla perdita di pressione Darcy–Weisbach convertita in prevalenza: h_f = ΔP_attrito / (ρ × g). Il calcolatore restituisce la prevalenza in metri di fluido; convertire in bar con H_m × ρ × g / 10⁵ o in psi con H_ft × densità_relativa / 2,31. La potenza all'albero della pompa P = (Q × H × ρ × g) / η_p dove η_p è l'efficienza globale della pompa, tipicamente 60–80% per le pompe centrifughe.
Un ingegnere di impianti dimensiona una pompa di circolazione per 30 m di sollevamento verticale, 3 bar di pressione di scarico e 12 m di perdita per attrito su un percorso di tubazioni di 50 m/m³, per un totale di 75 m di prevalenza a 200 m³/h — quindi abbina a una pompa verticale da 200 kW in linea del catalogo.
Un tecnico di processo che verifica una pompa di trasferimento da un serbatoio atmosferico a un ricevitore a 6 bar calcola 60 m di prevalenza di pressione + 8 m di quota + 5 m di attrito = 73 m totali, e conferma che la pompa esistente soddisfa ancora il servizio con un margine del 10%.
Un responsabile della manutenzione che stima il requisito di prevalenza di una pompa di drenaggio per uno scarico verticale di 7 m applica l'equazione di energia, inclusa la perdita per attrito della tubazione a 200 l/min, per confermare che la curva della pompa disponibile in magazzino soddisfa il punto di funzionamento.
La prevalenza è indipendente dalla densità del fluido, quindi una pompa che sviluppa 30 m di prevalenza eroga 30 m di colonna d'acqua, 30 m di colonna di olio o 30 m di colonna di glicole alla stessa velocità dell'albero. Questo semplifica la selezione dal catalogo.
Pressione (bar) = prevalenza (m) × densità relativa / 10,2. Oppure pressione (psi) = prevalenza (ft) × densità relativa / 2,31. L'acqua ha DR = 1,0; olio leggero 0,85-0,9; olio pesante 0,95.
La perdita per attrito scala come v² (e v scala linearmente con la portata a sezione fissa), quindi raddoppiando la portata la perdita per attrito quadruplica. Questa è la forma della curva del sistema, che interseca la curva della pompa nel punto di funzionamento.