Technický průvodce · metoda a praktické rady

Hydraulický tlak, průtok a výkon

Tlak souvisí se silou, průtok s rychlostí a součin Δp·Q s výkonem.

Revidováno

čerpadlořízeníakční členQΔpPₕ = Δp · Q
Čerpadlo dodává průtok, zatížení vytváří tlak a pohon převádí energii kapaliny na práci.

Tlak a síla

F = p · A

Pro účinnou plochu A je ideální síla F = pA. Tření a protitlak skutečnou sílu snižují.

Při malém zatížení může obvodem proudit kapalina, zatímco tlak zůstává nízký.

Průtok a rychlost

Q = v · A

Rychlost pístu je v = Q/A. Při stejném průtoku znamená větší plocha menší rychlost.

Zdvojnásobení průtoku přibližně zdvojnásobí rychlost, pokud se plocha nemění.

Výkon a účinnost

Pₕ = Δp · Q

Hydraulický výkon je Ph = ΔpQ. Vstupní výkon je kvůli ztrátám vyšší.

Příkon elektromotoru bude kvůli účinnostem čerpadla, ventilů a pohonu vyšší než užitečný hydraulický výkon.

Praktické jednotky a rychlý vztah

V koherentním výpočtu je tlak v Pa a průtok v m³/s. V praxi jsou bar a L/min stále pohodlné.

  • 1 bar = 100 000 Pa.
  • 1 L/min = 1/60 000 m³/s.
  • Pₕ(kW) = p(bar)·Q(L/min)/600.
  • Při celkové účinnosti η: Pužitečný = η·Pvstup.

Číselná aplikace

Příklad výkonu

Δp = 100 bar, Q = 20 L/min a η = 90 %.

  1. Převeďte tlak a průtok do SI.
  2. Vypočítejte Ph = ΔpQ.
  3. Pro vstupní výkon vydělte účinností.
  4. Při celkové účinnosti 80 % je užitečný výkon asi 2,67 kW.
  5. Hnací motor je nutné dimenzovat podle absorbovaného výkonu, nikoli pouze podle užitečného výkonu.

Výsledek: Ph ≈ 3,33 kW a vstupní výkon ≈ 3,70 kW.

Výkonová bilance nestlačitelné kapaliny. Otevřít přesný zdroj ↗

Pro kontrolu a prohloubení

Přímé reference

Každý odkaz vede na přesnou stránku použitého kurzu, normy nebo publikace, nikoli na obecnou domovskou stránku.

  1. Mezinárodní soustava jednotek, 9. vydáníBIPMOficiální zdroj pro jednotky, značky a převody.
  2. University PhysicsOpenStaxOtevřené kapitoly z mechaniky, proudění, elektřiny a tepla.
  3. University PhysicsOpenStaxOtevřené kapitoly z mechaniky, proudění, elektřiny a tepla.