ویسکوزیته سیال پمپاژی

ویسکوزیته مطلق معیاری از مقاومت سیال در برابر جریان یافتن است. مثال محسوس در این رابطه ریختن مقداری عسل درون لیوان و سپس خالی کردن آن است. اصطکاک درون ملکولی مانع از تخلیه سریع عسل از لیوان می گردد. این در حالی است که آب به سرعت از لیوان خالی می شود.

در یک سیالات نیوتنی تنش برشی که منجر به جریان سیال می شود نسبت مشخصی با کرنش برشی (shear strain) دارد. نسبت تنش برشی به کرنش برشی یک سیال معیین در یک درجه حرارت مشخص، ثابت می باشد. این نسبت ثابت را ویسکوزیته دینامیک یا مطلق (µ) و به طور خلاصه ویسکوزیته می گویند. ویسکوزیته به سرعت با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد.

واحد ویسکوزیته مطلق Newton-second per meter square (N-s/m2) می باشد. در بعضی کاربردها ویسکوزیته سینماتیک کاربرد بیشتری از ویسکوزیته مطلق دارد. ویسکوزیته سینماتیک به صورت زیر تعریف می گردد.

Untitled

ویسکوزیته سینماتیک با واحد stokes, St, where 104 St = 1 m2/s شناخته می شود و معمولا در واحد centistokes (cSt) بیان می گردد.

ویسکوزیته سینماتیک

ویسکوزیته سینماتیک

ویسکوزیته باید در دمای اسمی پمپ تعیین شود. وسکوزیته در تعیین نوع پمپ و عملکرد پمپ سانتریفیوژ نقش مهمی را بازی می‏کند. در پمپ‏های سانتریفیوژ حداکثر ویسکوزیته در تعیین عملکرد پمپ تاثیر دارد و در پمپ‏های دوار (Rotary Pumps) کمترین مقدار ویسکوزیته در عملکرد پمپ مهم می‏باشد. در زیر تجربه مرسوم Exxon Mobi نمایش داده شده است.

ویسکوزیته مطلق

ویسکوزیته مطلق

 

تاثیر ویسکوزیته بر منحنی عملکرد پمپ

در پمپ های سانتریفیوژ هنگامی که ویسکوزیته افزایش می یابد کارایی پمپ را تحت تاثیر قرار می دهد. از آنجا که منحنی مشخصه پمپ ها بر اساس آب تهیه می گردد، سازنده پمپ باید ضرایب تصحیح هد، دبی و راندمان را نیز اعلام کند. فرمول این ضرایب به صورت زیر می باشد.

Untitled

پارامترها با اندیس w برای آب می باشند.

همانطور که در منحنی زیر می بینید با افزایش ویسکوزیته سینماتیک (در سرعت ثابت) دبی، هد و راندمان افت پیدا می کنند و همزمان توان ورودی افزایش می یابد. نقطه بهترین کارکرد پمپ (BEP) به flow rates کمتر شیفت پیدا می کند. همچنین نقطه کاری (operating point) Bw به نقطه Bz افت می کند.

Untitled