Dažādi sūkņa un sūkņa efektivitātes zaudējumi
Mehāniskās enerģijas pārvēršanas šķidrā enerģijā sūknim ir dažādi zaudējumi, un šos zaudējumus raksturo atbilstošā efektivitāte.
Tālāk ir aprakstīta enerģijas ievade un izvade sūknī atbilstoši enerģijas pārneses procesam sūknī.
1. Mehāniskie zaudējumi un mehāniskā efektivitāte
Efektivitāte (vārpstas jauda), kas tiek pārnesta no galvenā virzītāja uz sūkņa vārpstu, vispirms jāiztērē, lai pārvarētu gultņu un blīvējumu berzes zudumus. Atlikušo vārpstas jaudu izmanto, lai darbratu pagrieztu. Tomēr ne visa lāpstiņriteņa mehāniskā enerģija tiek pārnesta uz šķidrumu, kas iet caur lāpstiņriteni. Daļa no tā tiek patērēta, lai pārvarētu berzi starp lāpstiņriteņa priekšējās un aizmugurējās vāka virsmām un apvalku (sūkņa dobumu).
Iepriekš minēto gultņu zudumu jaudu (Pm1), blīvējuma zudumu jaudu (Pm2) un disku berzes zudumu jaudu (Pm3) sauc par mehāniskiem zaudējumiem pm, un to lielumu izsaka ar mehānisko efektivitāti ηm. Vārpstas jaudas atlikušā jauda mīnus mehāniskā zaudējumu jauda tiek izmantota, lai veiktu darbu ar šķidrumu, kas iet caur lāpstiņriteni. Mehāniskā efektivitāte ir ieejas hidrauliskās jaudas ass attiecība, tas ir,
ηm = P '/ P
2. Tilpuma zudumi un apjoma efektivitāte
Ievadītā hidrauliskā jauda tiek izmantota, lai veiktu darbu ar šķidrumu, kas iet caur lāpstiņriteni, tāpēc šķidruma spiediens pie lāpstiņriteņa ūdens izejas ir lielāks nekā ieplūdes spiediens. Spiediena starpība starp izeju un ieplūdi padara daļu šķidruma, kas iet caur lāpstiņriteņa plūsmu no sūkņa dobuma caur lāpstiņriteņa blīvgredzena (atveres gredzena) spraugu līdz lāpstiņriteņa ieejai. Tādā veidā plūsmas ātrums Qt (pazīstams arī kā sūkņa teorētiskais plūsmas ātrums) caur lāpstiņriteni netiek pilnībā piegādāts sūkņa izejai. Šķidruma noplūdes q daļa patērē enerģiju, kas iegūta no lāpstiņriteņa noplūdes plūsmas procesā, tas ir, no augstspiediena (izejas spiediena) šķidruma kļūst zema spiediena (ieplūdes spiediens) šķidrums. Tāpēc tilpuma zuduma būtība ir arī enerģijas zudumi, un tilpuma zuduma lielumu aprēķina pēc tilpuma efektivitātes ηv. Tilpuma efektivitāte ir šķidruma jaudas attiecība (faktiskais plūsmas ātrums Q) pēc noplūdes noņemšanas caur lāpstiņriteni un šķidruma jaudai (ieejas hidrauliskā jauda) caur teorētisko plūsmas ātrumu Q).
Vienpakāpes sūkņu noplūde galvenokārt notiek pie blīvējuma gredzena. Papildus daudzpakāpju sūkņiem ir arī starppakāpju noplūdes. Turklāt sūkņa tilpuma zudumos jāiekļauj arī sūkņa līdzsvara aksiālā spēka ierīces, blīvēšanas ierīces utt. Noplūde.
3. Hidrauliskie zudumi un hidrauliskā efektivitāte
Arī enerģija (Ht), ko no lāpstiņriteņa saņem efektīvais šķidrums (noņemot noplūdi) caur lāpstiņriteni, netiek pilnībā izvadīta, jo šķidrumam ir hidrauliskās berzes zudumi sūkņa pārplūdes daļas plūsmā (kanālā no sūkņa ieeja izejā) (pretestība visa ceļa garumā) un hidrauliskie zaudējumi (vietējā pretestība), ko izraisa trieciens, trieciens, ātruma virziena un lieluma izmaiņas utt., tādējādi patērējot daļu enerģijas. Enerģiju, kas zaudēta uz šķidruma svara vienības sūkņa plūsmā, sauc par sūkņa hidrauliskajiem zaudējumiem, ko izsaka ar h. Hidraulisko zudumu dēļ enerģija (H), ko caur sūkni pievieno šķidruma vienības svars, ir mazāka par enerģiju (Ht), ko lāpstiņritenis pārvada šķidruma vienības svaram, tas ir, H = Ht-h. Sūkņa hidraulisko zaudējumu lielumu mēra ar sūkņa hidraulisko efektivitāti ηh. Hidrauliskā efektivitāte ir hidrauliski zaudētā šķidruma jaudas attiecība pret nehidrauliskā šķidruma jaudu.
Dažādu sūkņa zudumu summu izsaka ar kopējo efektivitāti (ko dēvē par sūkņa efektivitāti). Kopējā efektivitāte ir faktiskās izejas jaudas PUt attiecība pret ieejas jaudu (vārpstas jaudu) Pa.
Kopējā sūkņa efektivitāte ir vienāda ar mehāniskās efektivitātes, tilpuma un hidrauliskās efektivitātes reizinājumu.