Bagaimanakah pam buburan sentrifugal berfungsi?

Seperti kebanyakan pam, pam empar menukar tenaga mekanikal dari motor ke tenaga cecair bergerak; sebahagian tenaga masuk ke tenaga kinetik gerakan bendalir, dan sebahagian lagi menjadi tenaga berpotensi, yang diwakili oleh tekanan bendalir atau dengan mengangkat bendalir melawan graviti ke tahap yang lebih tinggi.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai topik ini, lihat pemampat sentrifugal.
Pemindahan tenaga dari putaran mekanikal pendesak ke gerakan dan tekanan bendalir biasanya dijelaskan dari segi daya sentrifugal, terutama dalam sumber yang lebih lama yang ditulis sebelum konsep moden daya sentrifugal sebagai daya fiktif dalam kerangka rujukan berputar adalah diartikulasikan dengan baik. Konsep daya sentrifugal sebenarnya tidak diperlukan untuk menggambarkan tindakan pam empar.

Dalam pam empar moden, sebahagian besar penukaran tenaga disebabkan oleh kekuatan luar yang menyebabkan bilah pendesak melengkung ke atas cecair. Selalunya, sebahagian tenaga juga mendorong cecair menjadi gerakan bulat, dan gerakan bulat ini juga dapat menyampaikan sedikit tenaga dan meningkatkan tekanan di saluran keluar. Hubungan antara mekanisme ini dijelaskan, dengan konsepsi daya sentrifugal campuran yang biasa dikenal sebagai masa itu, dalam artikel tahun 1859 mengenai pam sentrifugal, sehingga tiba dengan kaedah yang lebih sederhana daripada yang hanya diberikan pada ide umum tentang cara tindakan pusaran luaran dalam meningkatkan kecekapan pam emparan, hanya perlu dipertimbangkan bahawa jisim air yang berputar di ruang pusaran, mengelilingi lilitan roda, semestinya menggunakan daya sentrifugal, dan daya sentrifugal ini mungkin dengan mudah boleh menambah kekuatan luar yang dihasilkan dalam roda; atau, dengan kata lain, untuk meningkatkan daya pam roda. Daya keluar yang dihasilkan di dalam roda harus difahami sebagai dihasilkan sepenuhnya oleh medium daya sentrifugal jika baling-baling roda lurus dan radial; tetapi jika mereka melengkung, seperti yang lebih umum terjadi, kekuatan luar sebagian dihasilkan melalui medium daya sentrifugal, dan sebagian diterapkan oleh baling-baling ke air sebagai komponen radial dari tekanan serong, yang, akibatnya kecondongan ke jari-jari, mereka berlaku pada air ketika bergerak ke luar di sepanjang mereka. Mengenai perkara ini, adalah baik untuk diperhatikan bahawa sementara kuantiti air yang dibuat untuk melewati pam tertentu dengan baling-baling melengkung berubah-ubah dengan sempurna, semakin kecil kuantiti semakin hampir kekuatan yang dihasilkan di dalam roda untuk mendorong air ke luar menjadi daya sentrifugal semata-mata, dan semakin hampir pam menjadi apa nama yang biasa diberikan kepadanya sepertinya menunjukkan-pam sentrifugal murni. Namun, apabila pam sentrifugal dengan baling-baling melengkung ke belakang dalam bentuk seperti yang biasa digunakan dalam contoh mesin yang dibina dengan baik, digerakkan pada kecepatan yang jauh di atas yang diperlukan hanya untuk mengatasi tekanan air, dan menyebabkan pengangkatan atau penggerak untuk memulakan, komponen radial gaya yang dikenakan pada air oleh baling-baling akan menjadi besar, dan air yang meninggalkan lilitan roda akan mempunyai kecepatan yang lebih rendah daripada lilitan roda dalam derajat yang mempunyai kepentingan sebenarnya dalam berlatih.

Pernyataan "jisim air ... mesti semestinya menggunakan daya sentrifugal" dapat ditafsirkan dari segi daya sentrifugal reaktif-gaya itu bukan kekuatan luar di atas air, melainkan kekuatan luar yang diberikan oleh air, di perumahan pam (volute) dan di atas air di paip keluar. Tekanan keluar adalah refleksi dari tekanan yang menggunakan daya sentripetal yang melengkung jalan air untuk bergerak melingkar di dalam pam (di ruang tepat di luar pendesak, pusaran luaran seperti yang disebut oleh penulis ini). Sebaliknya, pernyataan bahawa "daya luar yang dihasilkan di dalam roda harus difahami sebagai dihasilkan sepenuhnya oleh medium daya sentrifugal" paling baik dipahami dari segi gaya sentrifugal sebagai gaya fiksi dalam kerangka acuan pendesak berputar; daya sebenarnya di atas air adalah ke dalam, atau sentripetal, kerana itulah arah daya yang perlu membuat air bergerak dalam bulatan. Daya ini dibekalkan oleh gradien tekanan yang diatur oleh putaran, di mana tekanan di luar, di dinding volute, dapat diambil sebagai daya sentrifugal reaktif. Ini adalah tipikal penulisan abad ke-19 dan awal abad ke-20, untuk mencampurkan konsep daya sentrifugal ini dalam penerangan tidak rasmi mengenai kesan seperti yang ada di pam empar.


Waktu pengeposan: 23 Jan-2021