Tính tổng cột áp động.
Cột áp bơm là năng lượng tính trên một đơn vị trọng lượng chất lỏng mà bơm phải cung cấp để dịch chuyển dòng chảy từ bể hút đến đầu đẩy, biểu thị bằng mét hoặc feet cột chất lỏng. Máy tính này tính tổng cột áp động từ chênh lệch độ cao, chênh lệch áp suất, cột áp vận tốc và tổn thất ma sát theo phương trình năng lượng trạng thái ổn định (Bernoulli), giúp chọn đường đặc tính bơm cắt đường đặc tính hệ thống tại điểm vận hành thiết kế.
Bernoulli: H = (P₂ − P₁) / (ρg) + (v₂² − v₁²) / (2g) + (z₂ − z₁) + h_f, trong đó các số hạng lần lượt là cột áp tĩnh (áp suất), cột áp vận tốc, cột áp độ cao và cột áp ma sát. Cột áp vận tốc thường không đáng kể trong hệ thống công nghiệp trừ khi một phía thông với khí quyển. Cột áp ma sát h_f lấy từ tổn thất áp suất Darcy–Weisbach chuyển đổi sang cột áp: h_f = ΔP_friction / (ρ × g). Máy tính trả về cột áp tính bằng mét chất lỏng; chuyển đổi sang bar: H_m × ρ × g / 10⁵, sang psi: H_ft × khối_lượng_riêng_tương_đối / 2,31. Công suất trục bơm P = (Q × H × ρ × g) / η_p trong đó η_p là hiệu suất tổng của bơm, thường 60–80% với bơm ly tâm.
Kỹ sư cơ sở hạ tầng chọn cỡ bơm tuần hoàn với 30 m nâng thẳng đứng, 3 bar áp suất đẩy và 12 m tổn thất ma sát trên tuyến ống 50 m/m³, tổng cộng 75 m cột áp tại 200 m³/h — rồi chọn bơm inline thẳng đứng 200 kW từ catalog.
Kỹ thuật viên vận hành xác nhận bơm chuyển từ bồn hở sang thiết bị nhận 6 bar tính được 60 m cột áp tĩnh + 8 m độ cao + 5 m ma sát = 73 m tổng, và xác nhận bơm hiện hữu vẫn đáp ứng yêu cầu với biên dự trữ 10%.
Tổ trưởng bảo trì ước tính yêu cầu cột áp bơm hố thu với 7 m đẩy thẳng đứng áp dụng phương trình năng lượng, kể cả ma sát ống ở 200 lít/phút, để xác nhận đường đặc tính bơm dự phòng đáp ứng điểm làm việc.
Cột áp không phụ thuộc vào khối lượng riêng chất lỏng, nên bơm tạo được 30 m cột áp sẽ cấp 30 m cột nước, 30 m cột dầu hay 30 m cột glycol ở cùng tốc độ trục. Điều này giúp tra catalog đơn giản hơn.
Áp suất (bar) = cột áp (m) × khối lượng riêng tương đối / 10,2. Hoặc áp suất (psi) = cột áp (ft) × khối lượng riêng tương đối / 2,31. Nước có SG = 1,0; dầu nhẹ 0,85–0,9; dầu nặng 0,95.
Cột áp ma sát tỷ lệ với v² (và v tỷ lệ tuyến tính với lưu lượng ở cùng cỡ ống), nên tăng gấp đôi lưu lượng sẽ tăng gấp bốn cột áp ma sát. Đây là dạng đường đặc tính hệ thống cắt đường đặc tính bơm tại điểm vận hành.